6B07124 Управление беспилотными летательными аппаратами в ТарГУ им. Дулати

Дисциплины

• Математика 1

  Цель дисциплины - овладение теорией линейной алгебры, аналитической геометрии, дифференциального исчисления функции одной переменной и их приложений в задачах прикладного характера для будущей профессиональной деятельности. Будут изучены: основные понятия и методы теории линейной алгебры, аналитической геометрии, дифференциального исчисления функции одной переменной; математические методы решения задач практического содержания. В результате освоения дисциплины студент овладеет навыками применения математических методов при решении практических задач и задач прикладного характера в практической и научной работе.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Введение в авиационную и ракетно-космическую технику

  Целью дисциплины является изучение истории развития авиационной и ракетно-космической техники, основ теории полета, типов летательных аппаратов и их энергетических комплексов, устройств и принципов функционирования авиационных и ракетных двигателей, наземных энергетических установки с применением авиационных двигателей. Рассматривается эволюционное развитие авиационной и ракетно-космической техники.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Физика

  Практическое изучение законов природы, свойств и структуры материи, а также законов ее движения. Основная цель курса – предоставить студентам базовые знания о фундаментальных физических законах посредством практических экспериментов, уделяя при этом особое внимание сути самих законов и явлений, описываемых ими.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Электротехническое материаловедение с элементами инклюзивного обучения

  Целью изучения дисциплины является формирование у студентов знаний о свойствах, классификации и применении материалов в электротехнике. Особое внимание уделяется электропроводящим, магнитным, изоляционным и полупроводниковым материалам, их структуре, особенностям эксплуатации и выбору в зависимости от условий работы электротехнических устройств и систем, в том числе предназначенных для лиц с особыми физическими потребностями.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Математика 2

  Цель дисциплины – развитие логического и алгоритмического мышления, приобретение умений в решении задач практического содержания. Будут изучены: основные понятия математического анализа и теории дифференциальных уравнений, методы математического анализа, теория дифференциальных уравнений, необходимых для применения в профессиональной деятельности. В результате освоения дисциплины студенты приобретут навыки применения методов математического анализа и теории дифференциальных уравнений в задачах прикладного характера, соответствующих профессиональной деятельности, навыки использования справочной литературы при математической обработке данных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Траектория полета БПЛА

  Целью изучения дисциплины является формирование знаний о принципах построения и управления траекторией полёта беспилотных летательных аппаратов. Рассматриваются методы планирования маршрутов, моделирования траекторий, учёта ограничений среды, а также алгоритмы адаптивного управления в реальном времени.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Цифровая схемотехника

  Целью дисциплины является изучение методов построения цифровых устройств, используемых в системах управления различными процессами, включающие в себя разработку устройств сопряжения цифровой системы управления с объектом управления. Рассматриваются характеристики элементной базы цифровых устройств, базовые основы построения комбинационных и последовательных устройств, составляющих структурную основу цифровых систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Операционные системы и компьютерные сети

  Целью изучения дисциплины является формирование знаний о принципах функционирования операционных систем и архитектуре компьютерных сетей. Рассматриваются процессы управления ресурсами, файловыми системами, многозадачностью, сетевыми протоколами, моделями взаимодействия, а также основы администрирования и обеспечения безопасности. Полученные знания необходимы для работы с современными вычислительными системами и сетевыми технологиями.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Алгоритмизация и программирование

  Целью дисциплины является изучение основных понятий алгоритмизации, способов записи алгоритмов, составления блок-схем и базовых управляющих конструкции алгоритмов. Излагаются основные конструкции различных языков программирования, их алфавит, константы, переменные, функции, логические и арифметические выражения. Рассматриваются операторы языка, передачи управления и циклов, для реализации линейных, разветвляющихся и циклических алгоритмов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Технологии программирования

  Целью дисциплины является изучение технологических процессов разработки программного обеспечения, методов и средств их организации, получения навыков коллективной разработки программного продукта, практики использования типовых алгоритмов и шаблонов проектирования. Изучаются основные понятия программирования, разнообразия языков и различных парадигм, необходимых для разработки программного обеспечения и настройки информационных систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Теоретические основы электротехники.

  Целью дисциплины является изучение основ теории электрических, магнитных, пассивных и активных, линейных и нелинейных цепей с сосредоточенными и с распределенными параметрами. Эквивалентные схемы активных элементов, методы анализа частотных и переходных характеристик, основы теории электромагнитного поля.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Планирование маршрутов летательных аппаратов

  Целью изучения дисциплины является формирование теоретических знаний и практических навыков в области планирования маршрутов летательных аппаратов. Изучаются алгоритмы построения оптимальных траекторий, методы учёта ландшафта, погодных условий, ограничений пространства и задач обхода препятствий в реальном времени.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Нормативно-правовое обеспечение эксплуатации беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение основ авиационного законодательства, целей, задачи и функции Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA), нормативно-правовой базы Международной организации гражданской авиации (IKAO) и Европейского агентства авиационной безопасности (EASA). Представлены основные требования к персоналу на техническом обслуживании воздушных судов, а также Правила выдачи лицензий на обслуживание воздушных судов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Микропроцессорные комплексы в системах управления

  Целью дисциплины является изучение характеристики микропроцессора, классификации микропроцессора по структуре и системе команд, внутреннее строение микропроцессора, базовые элементы, команды микропроцессора, арифметические основы микропроцессорной техники. Рассматриваются память микропроцессора, система ввода-вывода, параллельный интерфейс, микроконтроллеры, микропроцессоры и сигнальные процессоры, микроконтроллер ATmega128, счетный регистр, широтно-импульсная модуляция, основные особенности.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Встроенные системы

  Целью изучения дисциплины является формирование знаний о принципах проектирования, программирования и применения встроенных вычислительных систем. Изучаются архитектуры микроконтроллеров, сенсоры, интерфейсы, реальное время и особенности интеграции в прикладные устройства.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Сопротивление материалов

  Цель дисциплины - формирование у студентов навыков выполнения инженерных методов расчета элементов конструкции и деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость. В рамках дисциплины будут изучены: внешние и внутренние усилия в элементах конструкций и деталях машин, виды простых и сложных деформаций, теория напряженного и деформированного состояния, определение механических характеристик материалов, расчеты на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций и деталей машин на статическое и динамическое воздействие внешних сил.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Конструкция и функциональные системы летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение основных конструкционных материалов, внешних нагрузок и реакции опор летательных аппаратов. Рассматриваются конструктивно-силовые схемы крыльев и фюзеляжей, оперения и шасси, особенности высотного полета, нормы прочности и жесткости. Изучаются гидравлическая, противообледенительные, противопожарные системы летательных аппаратов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Технология приборостроения

  Целью дисциплины является изучение основных положении и понятии, принятые в технологии приборостроения, исходных заготовок, методы обработки поверхностей и конструктивных элементов деталей приборов, теория базирования и теория размерных цепей, используемые при проектировании технологических процессов изготовления приборов и их деталей.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Искусственный интеллект: принципы и применение

  Цель дисциплины - изучение ключевых понятий, направлений и моделей представления знаний в области искусственного интеллекта, а также формирование навыков проектирования профильных интеллектуальных систем с применением специализированных инструментов. В результате обучения студенты будут знать основы искусственного интеллекта и моделей представления, уметь применять методы ИИ в базовых интеллектуальных системах, анализировать социальные последствия внедрения ИИ-технологий

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Экономика и предпринимательство, Основы права, Финансовая грамотность

  Цель дисциплины — ознакомить студентов с основными принципами и законами экономики и предпринимательства, научить эффективно осуществлять предпринимательскую деятельность в условиях рыночной экономики; обучить основам правовой системы и законодательства, а также развивать сознание и навыки, направленные на создание справедливого общества через борьбу с коррупцией и формирование правовой культуры; совершенствовать финансовые знания, развивать навыки эффективного управления личными финансами, а также формировать необходимые знания и навыки для правильного выбора финансовых продуктов и инвестиций.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы аэродинамики летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение основ аэродинамики и динамики полета летательных аппаратов. Рассматриваются строение земной атмосферы, свойства воздуха и основные законы аэродинамики, физика взаимодействия воздуха с обтекаемыми телами, движение центра масс летательных аппаратов, движение летательных аппаратов вокруг его центра масс, а также вопросы устойчивости и управляемости.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Автономное управление движением БПЛА

  Целью изучения дисциплины является формирование знаний и навыков в области автономного управления движением беспилотных летательных аппаратов. Изучаются алгоритмы навигации, планирования траектории, стабилизации, обхода препятствий, а также интеграция сенсоров и систем управления в условиях неопределённости среды.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики

  Целью дисциплины является изучение основ гидравлики, аэродинамики, методов гидравлических и аэродинамических расчетов, типов и характеристик насосов и вентиляторов, основ технической термодинамики, теплопередачи и теплообмена. Рассматриваются основы гидростатики, кинематика и динамика движущихся потоков, термические и энергетические характеристики идеальных и реальных газов, основные виды теплообмена, теория сходства гидродинамических и теплообменных процессов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Системы автоматического управления воздушными летательными аппаратами

  Целью дисциплины является изучение принципа действия устройств и математических моделей элементов систем автоматического управления (САУ) летательных аппаратов (ЛА), а также методов анализа и синтеза основных параметров структурных схем систем автоматического управления ЛА. Изучаются методы анализа и расчета параметров САУ при постановке задачи в линейной и нелинейной форме.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы теории пилотажно-навигационных систем

  Целью дисциплины является формирование у обучающихся знаний физических принципов, функциональных схем и конструкций современных пилотажно-навигационных систем летательных аппаратов, а также методов проектирования ПНС, основанных на синтезе оптимальных структур. Подробно рассматриваются современные методы и основы построения навигационных приборов, устройств и систем, основанных на использовании различных физических принципов действия.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Охрана труда

  Цель дисциплины - сформировать знания об основном комплексе мероприятий, проводимых по вопросам правово-трудовой, санитарно-гигиенической, организационной, лечебно-профилактической, технической и социально-экономической деятельности. В рамках данной дисциплины будут рассмотрены: оптимизация режимов труда с учетом психофизиологии для повышения производительности труда работников, работников в целом, правильная организация трудовой деятельности рабочего с применением всех требований основных систем стандартов безопасности по охране труда

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Имитационное моделирование

  Целью дисциплины является изучение методов имитационного моделирования, в том числе методов системной динамики, агентного моделирования. Изучаются основные функциональные возможности современных систем имитационного моделирования, в том числе Powersim, AnyLogic и GPSS World. Рассматриваются примеры имитационных моделей и технологии их интеграции с внешними системами и источниками данных.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Основы моделирования

  Целью дисциплины является изучение основ моделирования и классификации моделей. Рассматриваются особенности математического и компьютерного моделирования, примеры их построения. Изучаются особенности структурных, оптимизационных, геометрических, графических и информационных моделей. Представлены методы моделирования сложных систем, а также варианты применения моделирования в различных областях практической деятельности.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Гироскопические приборы

  Целью дисциплины является изучение принципа работы, основных характеристик и погрешности гироскопических приборов: наземный гирокомпас, гироширот, интегрирующий гироскоп, датчик угловой скорости, датчик угловой скорости и углового ускорения, интегратор линейных ускорений. Приведена теория роторного вибрационного и динамически настраиваемого гироскопов. Рассмотрены схемы и принцип работы осциляторных, твердотельных, микромеханических, лазерных и волоконно-оптических гироскопов

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Основы безопасности и экология устойчивого развития

  Целью изучения дисциплины является формирование у студентов устойчивых знаний и навыков по обеспечению безопасности жизнедеятельности, предупреждению чрезвычайных ситуаций, охране окружающей среды и обеспечению экологической устойчивости. Дисциплина раскрывает принципы устойчивого развития, безопасность в техносфере, методы защиты человека и природы от негативных воздействий.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Электрооборудование летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение основных видов оборудования и энергетических систем, применяемых на летательных аппаратах различного назначения. Изучается принцип действия, конструкции, схемы, технические характеристики источников и преобразователей электроэнергии. Рассматриваются системы электроснабжения современных самолетов, вертолетов, ракет и космических аппаратов, перспективы развития элементов и систем электроснабжения.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Испытания беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение вопросов испытания воздушных судов и их систем. Дана классификация видов испытаний. Представлены факторы, действующие на воздушное судно в процессе эксплуатации и методы испытаний отдельных систем при воздействии эксплуатационных нагрузок. Приведены методы расчета параметров и отдельных элементов конструкции воздушного судна.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Разгонные блоки летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение принципов построения систем управления разгонным блоком. Рассматриваются инерциальные измерители параметров движения разгонного блока и точность выведения, циклограмма функционирования разгонного блока при выведении космического аппарата на целевую орбиту, система траекторного управления разгонным блоком, управление разворотами, система стабилизации и ориентации, система формирования цифровой телеметрической информации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Энергоэффективность беспилотных летательных аппаратов

  Целью изучения дисциплины является формирование знаний о принципах энергосбережения и повышения энергоэффективности беспилотных летательных аппаратов. Рассматриваются методы оптимизации энергопотребления, выбор компонентов, типы источников питания, а также технологии продления времени автономной работы дронов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Летная эксплуатация беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение принципов построения и содержания системы инженерно-авиационного обеспечения полетов, конструктивно-эксплуатационных свойств беспилотных летательных аппаратов. Рассматриваются программы, стратегии и технологические процессы технического обслуживания и ремонта, методы и средства определения технического состояния авиационной техники. Изучаются инженерные основы летно-технической эксплуатации и обеспечения безопасности полетов, а также перспективы развития системы технической эксплуатации.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы НИР, коммерциализация и академическое письмо

  Цель дисциплины – формирование понятия о целях и задачах научных исследований, подготовка и выработка навыков, необходимых для научной работы. Будут изучены: организация научных исследований в высшей школе, методика исследований, работа с данными и первоисточниками, цели и задачи коммерциализации НИР, освоение научного стиля изложения материала В результате освоения дисциплины студенты приобретут практические навыки выполнения НИР.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Исполнительные механизмы летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение основ конструирования исполнительных механизмов приводных систем летательных аппаратов, построения архитектуры кинематических, конструктивных и структурных схем, выбора элементного состава исполнительных механизмов, используемых в авиационной технике. Изучается синтез конструктивно-кинематических схем исполнительных механизмов, представлены особенности электро-, пневмо- и гидродвигателей, их основные конструктивные зависимости и методики расчета.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Диагностика и мониторинг беспилотных летательных аппаратов

  Целью изучения дисциплины является формирование знаний и навыков в области диагностики и мониторинга состояния беспилотных летательных аппаратов. Рассматриваются методы сбора, анализа и интерпретации данных о техническом состоянии систем БПЛА, прогнозирование отказов, использование сенсоров, телеметрии и интеллектуальных алгоритмов для обеспечения надёжности и безопасности полётов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы и средства инженерии программного обеспечения

  Целью дисциплины является изучение методов и средств программирования, их теории, практики, а также рекомендации стандартов программной инженерии на разработку программного обеспечения. Рассматриваются базовые понятия методов прикладного и теоретического проектирования, анализ методов доказательства, верификации и тестирования программ, методов интеграции и взаимодействия разно языковых программ, преобразования программ и данных для разных сред и платформ.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Программное обеспечение беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение стандартизации и методологии разработки программного обеспечения беспилотных летательных аппаратов. Представлены функции и особенности бортовой цифровой вычислительной системы беспилотных летательных аппаратов, конструкции электронной и оптоэлектронной аппаратуры, программно-алгоритмического обеспечения системы организации вычислительного процесса. Изучается функциональное программное обеспечение и организация испытаний аппаратуры бортовых систем управления.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Проектирование беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение основ проектирования, комплекса требований, предъявляемых к летательным аппаратам, задача проектирования и его этапы, основы предварительного проектирования, виды и причины неисправностей и отказов авиационных конструкций, их надежность, эксплуатационная технологичность, безопасность и влияние эксплуатационно-технических характеристик на эффективность эксплуатации летательных аппаратов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы повышения надежности систем управления беспилотными летательными аппаратами

  Целью дисциплины является изучение основных понятий и определения теории надежности летательных аппаратов. Изучается технологическое обеспечение надежности, выбор показателей и математические модели надежности беспилотных летательных аппаратов. Представлены схемы обоснования выбора показателей надежности и взаимосвязи параметров технологического процесса с показателями надежности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Организация деятельности экипажа, эксплуатирующего и обслуживающего беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение правил эксплуатации беспилотных летательных аппаратов в воздушном пространстве, учета и категорирования операций, методов использования воздушного пространства и производства полетов, видов авиационных работ. Представлены порядок выдачи разрешительных документов на выполнение авиационных работ с использованием беспилотных летательных аппаратов, а также методы обеспечения авиационной безопасности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Корреляционно-экстремальные системы наведения беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение методологии построения корреляционно-экстремальных систем навигации и наведения летательных аппаратов. Основное внимание уделено методике формирования информативного параметра геофизического поля, инвариантного к основным факторам его нестабильности. Подробно рассмотрены физические, математические и теоретические основы методологии корреляционно-экстремальных систем наведения.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Техническое обслуживание и ремонт беспилотных летательных аппаратов

  Целью дисциплины является изучение нормативной базы технической эксплуатации, технического обслуживания и ремонта беспилотных летательных аппаратов. Изучаются классификация, характеристики, виды и формы, а также методы организации работ по техническому обслуживанию и ремонту беспилотных летательных аппаратов. Представлены техническая документация, оформляемая при обслуживании и перспективы развития методов обслуживания и ремонта.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Навигационно-баллистическое обеспечение систем управления космическими изделиями

  Целью дисциплины является изучение классических и новых актуальных задач теории полета космических и баллистических аппаратов. Представлена связь оптимальных законов управления в модельных задачах баллистики с реальными алгоритмами наведения. Рассматриваются терминальные алгоритмы наведения для различных фаз траектории, от активного участка до спуска в атмосфере и посадки.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

Профессии

Результаты обучения

• Применять навыки информационно-коммуникационных и цифровых технологии для решения профессиональных задач в области управления и обслуживания беспилотных летательных аппаратов.
• Объяснять основные физические процессы и математические методы расчета электронных схем аналоговой и цифровой электроники для решения и описания различных практических задач.
• Понимать вопросы основ экономического предпринимательства, структуру и функции правовой, антикоррупционной культуры в области профессиональной деятельности.
• Понимать вопросы законодательной и нормативно-правовой базы в области охраны труда и по обеспечению экологической безопасности жизнедеятельности.
• Проводить расчеты электронных схем цифровой электроники, электротехники и микропроцессорной техники для решения различных практических задач при автоматическом управлении и регулировании летательных аппаратов.
• Применять методы приборостроения с учетом аэродинамических, гидравлических и теплотехнических характеристик беспилотных летательных аппаратов.
• Демонстрировать навыки конструирования и испытания элементов и систем исполнительных механизмов беспилотных летательных аппаратов в сфере профессиональной деятельности.
• Осуществлять деятельность по летной эксплуатации беспилотных летательных аппаратов с учетом положений международных, национальных законодательных актов, регулирующих деятельность гражданской авиации.
• Проектировать и моделировать беспилотные летательные аппараты путем использования современных методов и средств инженерии программного обеспечения.
• Обеспечивать надежную работу системы навигации, наведения и управления беспилотных летательных аппаратов путем проведения грамотного технического обслуживания и ремонта, с целью безопасносной организации деятельности эксплуатирующего и обслуживающего персонала.