| Закреплена за кафедрой | Отделение экономики и информационных технологий |
|---|---|
| Направление подготовки | 25.02.08. Эксплуатация беспилотных авиационных систем |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 0 ЗЕТ |
| Учебный план | 25_02_08_ЭксплБезпАвиацСистем-2025_9кл |
|
|
||||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 4 (8) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 6,5 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Практические | 74 | 74 | 74 | 74 |
| Сам. работа | 16 | 16 | 16 | 16 |
| Консультации | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Часы на контроль | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Итого | 98 | 98 | 98 | 98 |
| 1.1. | Целью освоения дисциплины является формирование компетенций для успешной профессиональной деятельности выпускника по разработке и эксплуатации программно-аппаратного обеспечения информационно-измерительных и управляющих систем беспилотных летательных аппаратов (БЛА) |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: МДК.04 |
| ОК 02. | Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности; |
| ПК 4.4. | Осуществлять обработку данных, полученных от функционального оборудования, систем регистрации полетной информации, с целью соблюдения требований воздушного законодательства в области обеспечения безопасности полетов. |
| ПК 4.5. | Осуществлять обработку информации, полученной от систем фото- и видеосъемки, систем специализированного навесного оборудования, системы мониторинга земной поверхности и воздушного пространства, систематизировать полученные данные и организовывать их хранение. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Правила и порядок, установленные воздушным законодательством Российской Федерации; Нормативные правовые акты, регламентирующие организацию и выполнение полетов с использованием полезной нагрузки; Требования эксплуатационной документации; Летно-технические характеристики полезной нагрузки; Порядок подготовки программы полета с учетом использования полезной нагрузки. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Использовать специализированные цифровые платформы и специальное программное обеспечение; Анализировать различные программные продукты для обработки снятой с полезной нагрузки информации; Оценивать техническое состояние и готовность к использованию полезной нагрузки; Рассчитывать центровку беспилотной авиационной системы с учетом эксплуатации подвесного оборудования; Оформлять полетную и техническую документацию с учетом использования полезной нагрузки. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Проведения послеполетного осмотра и устранения обнаруженных неисправностей навесного оборудования; Обновления программного обеспечения и калибровки навесного оборудования с использованием цифровых технологий (при необходимости); Расчета центровки беспилотной авиационной системы с учетом систем крепления внешнего груза. Подготовки программы полета с учетом использования навесного оборудования, системы мониторинга земной поверхности и воздушного пространства, а также систем крепления внешнего груза; Расшифровки информации, поступающей с навесного оборудования, системы мониторинга земной поверхности и воздушного пространства; Использования различных программных продуктов и цифровых платформ для обработки снятой с навесного оборудования информации; Ведения технической документации. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Методы обработки данных с БЛА | ||||||
| 1.1. | Agisoft Photoscan. Загрузка фотографий и информации о центрах фотографирования. | Практические | 8 | 10 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.2. | Agisoft Photoscan. Выравнивание фотографий. | Практические | 8 | 12 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.3. | Agisoft Photoscan. Импорт координат и измерение опорных знаков в ручном режиме. Калибровка камер на основе измеренной опоры. | Практические | 8 | 16 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.4. | Agisoft Photoscan. Построение плотного облака точек. | Практические | 8 | 8 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.5. | Agisoft Photoscan. Построение цифровой модели местности. | Практические | 8 | 10 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.6. | Agisoft Photoscan. Построение ортофтоплана. | Практические | 8 | 14 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.7. | Agisoft Photoscan. Выгрузка данных. | Практические | 8 | 4 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.8. | Agisoft Photoscan. Загрузка фотографий и информации о центрах фотографирования. | Сам. работа | 8 | 16 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 1.9. | Консультация | Консультации | 8 | 2 | ПК 4.4., ПК 4.5., ОК 02. | Л2.1, Л1.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Задания для оценки сформированности компетенции ОК 02. Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности; 1. Выберите один верный вариант ответа. Какой метод используется для уменьшения размерности данных? 1. Главные компоненты 2. Регрессия 3. Нормализация 4. Отбор признаков Правильный ответ: 1 2. Выберите два верных варианта ответа. Какие алгоритмы часто применяются в машинном обучении? 1. Деревья решений 2. Линейная алгебра 3. Метод опорных векторов 4. Эмпирический анализ Правильный ответ: 1, 3 3. Выберите один верный вариант ответа. В процессе анализа было решено использовать алгоритмы кластеризации для группировки данных. Какой алгоритм лучше всего подходит для этой задачи? 1. K-Means 2. Линейная регрессия 3. Деревья решений 4. Сортировка Правильный ответ: 1 4. Установите верную последовательность шагов для построения модели машинного обучения? 1. Построение модели 2. Сбор данных 3. Обучение модели 4. Оценка модели Правильный ответ: 2, 1, 3, 4 5. Соотнесите некоторые программные продукты, которые используются для обработки данных, полученных с помощью БАС и их описание. Программные продукты 1. Autodesk ReCap Pro 2. Geomatica 2017 3. PhotoModeler UAS Описание А) Программа, предназначена для создания реалистичных трёхмерных моделей по фотографиям с БАС и данным лазерного сканирования. Б) Пакет программного обеспечения, предназначенный для обработки и анализа данных дистанционного зондирования Земли, аэрофотосъёмок, в том числе с БАС. В) Приложение, позволяющее создавать точные SD-модели и производить измерения по фотоснимкам и стереофотограмметрии с близких расстояний, в нём реализованы функции по обработке результатов БАС-съёмки, в том числе автоматическая калибровка камеры БПЛА. Правильный ответ: 1 – А, 2 – Б, 3 – В 6. Вставьте пропущенное слово. При обработке данных первым шагом является _________ данных. Правильный ответ: сбор 7. Вставьте пропущенное слово. Использование __________ применяют для управления, анализа и визуализации географических данных, полученных в результате полётов БАС. Правильный ответ: геоинформационных систем или ГИС 8. Дайте ответ на вопрос. Как называется процесс удаления шума из данных? Правильный ответ: Фильтрация. 9. Дайте ответ на вопрос. Что такое кластеризация? Правильный ответ: Группировка схожих объектов. 10. Дайте ответ на вопрос. БПЛА необходимо безопасно приземлиться в сложных условиях. Какие системы помогут в этом процессе? Правильный ответ: Использование датчиков высоты и программного обеспечения для аварийной посадки. Задания для оценки сформированности компетенции ПК 4.4 Осуществлять обработку данных, полученных от функционального оборудования, систем регистрации полетной информации, с целью соблюдения требований воздушного законодательства в области обеспечения безопасности полетов. 1. Выберите один верный вариант ответа. Какой датчик необходим для регистрации высоты полёта БПЛА? 1. Гироскоп. 2. Барометр. 3. Акселерометр. 4. Датчик тока. Правильный ответ: 2 2. Выберите два верных варианта ответа. Какие условия разрешают выполнять полёты БПЛА без получения дополнительных разрешений согласно законодательству РФ? 1. Высота полёта не более 150 метров. 2. Использование БПЛА массой свыше 30 кг. 3. Полёты только в светлое время суток. 4. Проведение аэрофотосъёмки вблизи аэропортов. Правильный ответ: 1, 3 3. Выберите один верный вариант ответа. Оператор БПЛА во время полёта обнаружил, что на экране FPV-монитора не отображается текущая высота, хотя другие данные (скорость, заряд батареи) выводятся корректно. При этом бортовой компьютер фиксирует показания барометра в лог-файле. Какая система наиболее вероятно вышла из строя? 1. Сам барометрический датчик. 2. Канал радиосвязи. 3. OSD-модуль (On-Screen Display)/ 4. GPS-приёмник. Правильный ответ: 3 4. Установите соответствие между протоколами передачи данных в БПЛА и их основными характеристиками: Протоколы: 1. MAVLink. 2. MSP (Multiwii Serial Protocol). 3. Crossfire. Характеристики: A) Открытый протокол с поддержкой широкого спектра команд, включая управление полётом и телеметрию. Б) Протокол дальнего действия с низкой задержкой и возможностью передачи телеметрии. В) Упрощённый протокол для обмена данными с полётными контроллерами. Правильный ответ: 1 – A, 3 – Б, 2 – В 5. Установите верную последовательность этапов процесса записи и хранения телеметрии на БПЛА: 1. Фиксация данных с датчиков (высота, скорость, координаты). 2. Обработка данных бортовым компьютером. 3. Временное буферизирование в оперативной памяти. 4. Запись на постоянный носитель (флеш-память/SSD). Правильный ответ: 1, 2, 3, 4 6. Вставьте пропущенное словосочетание. RTK (Real-Time Kinematic) в навигации БПЛА – это метод коррекции GPS-сигнала в реальном времени, позволяющий достигать точности позиционирования до 1-2 см за счёт использования _______________ с известными координатами». Правильный ответ: базовой станции. 7. Заполните пропуск в предложении. Для хранения и обмена маршрутами полётов БПЛА наиболее часто используется формат _______________, поддерживаемый геоинформационными системами» Правильный ответ: KML/KMZ. 8. Дайте ответ на вопрос. Какие ключевые параметры телеметрии регистрируются полётным контроллером БПЛА? Правильный ответ: высота, координаты GPS, скорость, заряд АКБ, статус двигателей. 9. Дайте ответ на вопрос. Какой стандартный формат файлов используется для хранения и анализа телеметрии БПЛА, обеспечивающий совместимость с большинством аналитических систем? Правильный ответ: CSV (Comma-Separated Values). 10. Представьте ситуацию. При анализе телеметрии полёта БПЛА обнаружено расхождение: бортовой журнал зафиксировал высоту 150 м, а данные наземного радара показывают 170 м. При этом метеоусловия были стабильными (нет перепадов давления), GPS-приёмник работал исправно. Опишите алгоритм выявления причины расхождения и корректировки данных. Объясните, какие нормативные требования (ФАП, ГОСТ) должны быть учтены при обработке таких данных для обеспечения безопасности полётов. Правильный ответ: Необходимо сравнить показания барометра и GPS-высоты в лог-файле. Проанализировать параметры атмосферного давления за время полёта (метеосводки) и учесть возможную погрешность радара (±15 м по ГОСТ Р 58805-2020). В случае выявления ошибки провести корректировку, взять за эталон GPS-высоту (если количество спутников ≥12) и внести поправку в бортовой журнал с пометкой "Уточнённые данные". Ответ студента может быть написан в собственной трактовке, эквивалентной по смыслу приведенному правильному ответу. Задания для оценки сформированности компетенции ПК 4.5 Осуществлять обработку информации, полученной от систем фото- и видеосъемки, систем специализированного навесного оборудования, системы мониторинга земной поверхности и воздушного пространства, систематизировать полученные данные и организовывать их хранение. 1. Выберите один верный вариант ответа. Какой датчик используется для мультиспектральной съемки? 1. Акселерометр. 2. Мультиспектральная камера. 3. Гироскоп. 4. Барометр. Правильный ответ: 2 2. Выберите два верных варианта ответа. Какие параметры являются критически важными для эффективной работы тепловизора на БПЛА? (выберите два верных варианта ответа) 1. Термочувствительность (мК) – способность различать минимальные перепады температур. 2. Диапазон рабочих температур – предельные значения для корректных измерений. 3. Цветовая гамма – палитра отображения на экране. 4. Частота кадров – скорость обновления теплового изображения. Правильный ответ: 1,2 3. Выберите один верный вариант ответа. При обработке аэрофотоснимков для кадастрового учёта обнаружено смещение координат на 2.5 метра относительно эталонных точек. Все снимки имеют одинаковое отклонение. Анализ телеметрии показал, что барометр и гироскоп работали штатно. Какое оборудование наиболее вероятно вызвало ошибку геопривязки? 1. Гироскоп. 2. Акселерометр. 3. GPS/ГЛОНАСС-приёмник. 4. Барометр. Правильный ответ: 3 4. Установите соответствие между методами обработки аэрофотоснимков и их основными характеристиками: Методы обработки: 1. Фотограмметрия. 2. Ортотрансформирование. 3. NDVI-анализ. Характеристики: A) Построение 3D-моделей местности по перекрывающимся снимкам с определением точных координат. Б) Коррекция перспективных искажений и рельефа для создания плоских карт. В) Расчёт вегетационных индексов по мультиспектральным данным. Правильный ответ: 1 – A, 2 – Б, 3 – В 5. Установите верную последовательность этапов мониторинга газовых выбросов с помощью БПЛА: 1. Постобработка – построение карт концентраций в специализированном ПО. 2. Патрулирование зоны выбросов – полёт по заданному маршруту с постоянной скоростью. 3. Забор проб воздуха – активация насосной системы газоанализатора. 4. Передача данных в реальном времени – отправка показаний на наземную станцию. Правильный ответ: 2, 3, 4, 1 6. Заполните пропуск в предложении. «Для стабильной работы системы видеотрансляции с БПЛА в реальном времени критически важен параметр _______________, определяющий максимальный объем данных, передаваемых за единицу времени». Правильный ответ: пропускная способность канала (Мбит/с) Ответ студента может быть написан в собственной трактовке, эквивалентной по смыслу приведенному правильному ответу. 7. Заполните пропуск в предложении. Для точной синхронизации времени всех систем БПЛА используется _______________, обеспечивающий точность до 1 микросекунды за счёт сигналов спутниковых систем». Правильный ответ: GPS-приёмник с PPS-выходом. 8. Дайте ответ на вопрос. Какой стандартный алгоритм обработки изображений применяется для автоматического обнаружения изменений на земной поверхности при сравнении аэрофотоснимков, сделанных в разное время? Правильный ответ: алгоритм PCA (Principal Component Analysis) с последующей кластеризацией. 9. Дайте ответ на вопрос. Какой метод обработки данных лидара БПЛА позволяет наиболее точно классифицировать объекты на земной поверхности (здания, растительность, транспорт)? Правильный ответ: метод машинного обучения PointNet++ с семантической сегментацией облака точек. 10. Представьте ситуацию. При обработке данных аэрофотосъемки сельскохозяйственного поля обнаружено расхождение: NDVI-индексы, рассчитанные по снимкам мультиспектральной камеры, отличаются на 15% от эталонных наземных измерений. При этом калибровка камеры проводилась 2 недели назад, погодные условия стабильные (ясно, безветренно). Опишите пошаговый алгоритм выявления причины ошибки и корректировки данных. Правильный ответ: Проверяем исходных данных. Сравниваем метаданные снимков (высота съемки, угол солнца, настройки камеры) с параметрами наземных замеров. Необходимо убедиться в корректности отражательных панелей при калибровке. Проверяем чистоту оптики камеры (возможны загрязнения фильтров). Расхождение вызвано засветкой NIR-фильтра. Рекомендуется: а) заменить защитное стекло камеры; б) провести повторную калибровку; в) добавить в протокол поправочный коэффициент 0.85 для архивных данных. Критерии оценивания Критерии оценивания закрытых вопросов Каждый верный ответ в вопросах закрытого типа оценивается 1 баллом. В вопросах с выбором нескольких вариантов ответа, при выборе всех правильных ответов, студент получает 1 балл. Если выбирает не все правильные ответы, то получает 0. Критерии оценивания открытых вопросов В вопросах открытого типа, студентам необходимо записать одно слово, последовательность слов или предоставить полный развернутый ответ, содержащий профессиональную терминологию, точно и исчерпывающе раскрывающий суть вопроса. Ответ студента может быть написан в собственной трактовке, эквивалентной по смыслу приведенному правильному ответу. Каждый верный ответ оценивается 1 баллом. При прохождении теста, студент может пропустить вопросы в случае возникновения трудностей и вернуться к ним в оставшееся время. Максимально за тест можно получить 100 баллов, согласно шкале перевода: оценка «отлично»/ «зачтено» (85-100 баллов) – 85-100% правильных ответов. оценка «хорошо»/ «зачтено» (70-84 баллов) – 70-84% правильных ответов. оценка «удовлетворительно»/ «зачтено» (50-69 баллов) – 50-69% правильных ответов оценка «неудовлетворительно»/ «не зачтено» (0-49 баллов) – 0-49% правильных ответов |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| не предусмотрено |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Задания для оценки сформированности компетенции ОК 02. Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности; 1. Выберите один верный вариант ответа. Какой метод используется для уменьшения размерности данных? 1. Главные компоненты 2. Регрессия 3. Нормализация 4. Отбор признаков Правильный ответ: 1 2. Выберите два верных варианта ответа. Какие алгоритмы часто применяются в машинном обучении? 1. Деревья решений 2. Линейная алгебра 3. Метод опорных векторов 4. Эмпирический анализ Правильный ответ: 1, 3 3. Выберите один верный вариант ответа. В процессе анализа было решено использовать алгоритмы кластеризации для группировки данных. Какой алгоритм лучше всего подходит для этой задачи? 1. K-Means 2. Линейная регрессия 3. Деревья решений 4. Сортировка Правильный ответ: 1 4. Установите верную последовательность шагов для построения модели машинного обучения? 1. Построение модели 2. Сбор данных 3. Обучение модели 4. Оценка модели Правильный ответ: 2, 1, 3, 4 5. Соотнесите некоторые программные продукты, которые используются для обработки данных, полученных с помощью БАС и их описание. Программные продукты 1. Autodesk ReCap Pro 2. Geomatica 2017 3. PhotoModeler UAS Описание А) Программа, предназначена для создания реалистичных трёхмерных моделей по фотографиям с БАС и данным лазерного сканирования. Б) Пакет программного обеспечения, предназначенный для обработки и анализа данных дистанционного зондирования Земли, аэрофотосъёмок, в том числе с БАС. В) Приложение, позволяющее создавать точные SD-модели и производить измерения по фотоснимкам и стереофотограмметрии с близких расстояний, в нём реализованы функции по обработке результатов БАС-съёмки, в том числе автоматическая калибровка камеры БПЛА. Правильный ответ: 1 – А, 2 – Б, 3 – В 6. Вставьте пропущенное слово. При обработке данных первым шагом является _________ данных. Правильный ответ: сбор 7. Вставьте пропущенное слово. Использование __________ применяют для управления, анализа и визуализации географических данных, полученных в результате полётов БАС. Правильный ответ: геоинформационных систем или ГИС 8. Дайте ответ на вопрос. Как называется процесс удаления шума из данных? Правильный ответ: Фильтрация. 9. Дайте ответ на вопрос. Что такое кластеризация? Правильный ответ: Группировка схожих объектов. 10. Дайте ответ на вопрос. БПЛА необходимо безопасно приземлиться в сложных условиях. Какие системы помогут в этом процессе? Правильный ответ: Использование датчиков высоты и программного обеспечения для аварийной посадки. Задания для оценки сформированности компетенции ПК 4.4 Осуществлять обработку данных, полученных от функционального оборудования, систем регистрации полетной информации, с целью соблюдения требований воздушного законодательства в области обеспечения безопасности полетов. 1. Выберите один верный вариант ответа. Какой датчик необходим для регистрации высоты полёта БПЛА? 1. Гироскоп. 2. Барометр. 3. Акселерометр. 4. Датчик тока. Правильный ответ: 2 2. Выберите два верных варианта ответа. Какие условия разрешают выполнять полёты БПЛА без получения дополнительных разрешений согласно законодательству РФ? 1. Высота полёта не более 150 метров. 2. Использование БПЛА массой свыше 30 кг. 3. Полёты только в светлое время суток. 4. Проведение аэрофотосъёмки вблизи аэропортов. Правильный ответ: 1, 3 3. Выберите один верный вариант ответа. Оператор БПЛА во время полёта обнаружил, что на экране FPV-монитора не отображается текущая высота, хотя другие данные (скорость, заряд батареи) выводятся корректно. При этом бортовой компьютер фиксирует показания барометра в лог-файле. Какая система наиболее вероятно вышла из строя? 1. Сам барометрический датчик. 2. Канал радиосвязи. 3. OSD-модуль (On-Screen Display)/ 4. GPS-приёмник. Правильный ответ: 3 4. Установите соответствие между протоколами передачи данных в БПЛА и их основными характеристиками: Протоколы: 1. MAVLink. 2. MSP (Multiwii Serial Protocol). 3. Crossfire. Характеристики: A) Открытый протокол с поддержкой широкого спектра команд, включая управление полётом и телеметрию. Б) Протокол дальнего действия с низкой задержкой и возможностью передачи телеметрии. В) Упрощённый протокол для обмена данными с полётными контроллерами. Правильный ответ: 1 – A, 3 – Б, 2 – В 5. Установите верную последовательность этапов процесса записи и хранения телеметрии на БПЛА: 1. Фиксация данных с датчиков (высота, скорость, координаты). 2. Обработка данных бортовым компьютером. 3. Временное буферизирование в оперативной памяти. 4. Запись на постоянный носитель (флеш-память/SSD). Правильный ответ: 1, 2, 3, 4 6. Вставьте пропущенное словосочетание. RTK (Real-Time Kinematic) в навигации БПЛА – это метод коррекции GPS-сигнала в реальном времени, позволяющий достигать точности позиционирования до 1-2 см за счёт использования _______________ с известными координатами». Правильный ответ: базовой станции. 7. Заполните пропуск в предложении. Для хранения и обмена маршрутами полётов БПЛА наиболее часто используется формат _______________, поддерживаемый геоинформационными системами» Правильный ответ: KML/KMZ. 8. Дайте ответ на вопрос. Какие ключевые параметры телеметрии регистрируются полётным контроллером БПЛА? Правильный ответ: высота, координаты GPS, скорость, заряд АКБ, статус двигателей. 9. Дайте ответ на вопрос. Какой стандартный формат файлов используется для хранения и анализа телеметрии БПЛА, обеспечивающий совместимость с большинством аналитических систем? Правильный ответ: CSV (Comma-Separated Values). 10. Представьте ситуацию. При анализе телеметрии полёта БПЛА обнаружено расхождение: бортовой журнал зафиксировал высоту 150 м, а данные наземного радара показывают 170 м. При этом метеоусловия были стабильными (нет перепадов давления), GPS-приёмник работал исправно. Опишите алгоритм выявления причины расхождения и корректировки данных. Объясните, какие нормативные требования (ФАП, ГОСТ) должны быть учтены при обработке таких данных для обеспечения безопасности полётов. Правильный ответ: Необходимо сравнить показания барометра и GPS-высоты в лог-файле. Проанализировать параметры атмосферного давления за время полёта (метеосводки) и учесть возможную погрешность радара (±15 м по ГОСТ Р 58805-2020). В случае выявления ошибки провести корректировку, взять за эталон GPS-высоту (если количество спутников ≥12) и внести поправку в бортовой журнал с пометкой "Уточнённые данные". Ответ студента может быть написан в собственной трактовке, эквивалентной по смыслу приведенному правильному ответу. Задания для оценки сформированности компетенции ПК 4.5 Осуществлять обработку информации, полученной от систем фото- и видеосъемки, систем специализированного навесного оборудования, системы мониторинга земной поверхности и воздушного пространства, систематизировать полученные данные и организовывать их хранение. 1. Выберите один верный вариант ответа. Какой датчик используется для мультиспектральной съемки? 1. Акселерометр. 2. Мультиспектральная камера. 3. Гироскоп. 4. Барометр. Правильный ответ: 2 2. Выберите два верных варианта ответа. Какие параметры являются критически важными для эффективной работы тепловизора на БПЛА? (выберите два верных варианта ответа) 1. Термочувствительность (мК) – способность различать минимальные перепады температур. 2. Диапазон рабочих температур – предельные значения для корректных измерений. 3. Цветовая гамма – палитра отображения на экране. 4. Частота кадров – скорость обновления теплового изображения. Правильный ответ: 1,2 3. Выберите один верный вариант ответа. При обработке аэрофотоснимков для кадастрового учёта обнаружено смещение координат на 2.5 метра относительно эталонных точек. Все снимки имеют одинаковое отклонение. Анализ телеметрии показал, что барометр и гироскоп работали штатно. Какое оборудование наиболее вероятно вызвало ошибку геопривязки? 1. Гироскоп. 2. Акселерометр. 3. GPS/ГЛОНАСС-приёмник. 4. Барометр. Правильный ответ: 3 4. Установите соответствие между методами обработки аэрофотоснимков и их основными характеристиками: Методы обработки: 1. Фотограмметрия. 2. Ортотрансформирование. 3. NDVI-анализ. Характеристики: A) Построение 3D-моделей местности по перекрывающимся снимкам с определением точных координат. Б) Коррекция перспективных искажений и рельефа для создания плоских карт. В) Расчёт вегетационных индексов по мультиспектральным данным. Правильный ответ: 1 – A, 2 – Б, 3 – В 5. Установите верную последовательность этапов мониторинга газовых выбросов с помощью БПЛА: 1. Постобработка – построение карт концентраций в специализированном ПО. 2. Патрулирование зоны выбросов – полёт по заданному маршруту с постоянной скоростью. 3. Забор проб воздуха – активация насосной системы газоанализатора. 4. Передача данных в реальном времени – отправка показаний на наземную станцию. Правильный ответ: 2, 3, 4, 1 6. Заполните пропуск в предложении. «Для стабильной работы системы видеотрансляции с БПЛА в реальном времени критически важен параметр _______________, определяющий максимальный объем данных, передаваемых за единицу времени». Правильный ответ: пропускная способность канала (Мбит/с) Ответ студента может быть написан в собственной трактовке, эквивалентной по смыслу приведенному правильному ответу. 7. Заполните пропуск в предложении. Для точной синхронизации времени всех систем БПЛА используется _______________, обеспечивающий точность до 1 микросекунды за счёт сигналов спутниковых систем». Правильный ответ: GPS-приёмник с PPS-выходом. 8. Дайте ответ на вопрос. Какой стандартный алгоритм обработки изображений применяется для автоматического обнаружения изменений на земной поверхности при сравнении аэрофотоснимков, сделанных в разное время? Правильный ответ: алгоритм PCA (Principal Component Analysis) с последующей кластеризацией. 9. Дайте ответ на вопрос. Какой метод обработки данных лидара БПЛА позволяет наиболее точно классифицировать объекты на земной поверхности (здания, растительность, транспорт)? Правильный ответ: метод машинного обучения PointNet++ с семантической сегментацией облака точек. 10. Представьте ситуацию. При обработке данных аэрофотосъемки сельскохозяйственного поля обнаружено расхождение: NDVI-индексы, рассчитанные по снимкам мультиспектральной камеры, отличаются на 15% от эталонных наземных измерений. При этом калибровка камеры проводилась 2 недели назад, погодные условия стабильные (ясно, безветренно). Опишите пошаговый алгоритм выявления причины ошибки и корректировки данных. Правильный ответ: Проверяем исходных данных. Сравниваем метаданные снимков (высота съемки, угол солнца, настройки камеры) с параметрами наземных замеров. Необходимо убедиться в корректности отражательных панелей при калибровке. Проверяем чистоту оптики камеры (возможны загрязнения фильтров). Расхождение вызвано засветкой NIR-фильтра. Рекомендуется: а) заменить защитное стекло камеры; б) провести повторную калибровку; в) добавить в протокол поправочный коэффициент 0.85 для архивных данных. Критерии оценивания Критерии оценивания закрытых вопросов Каждый верный ответ в вопросах закрытого типа оценивается 1 баллом. В вопросах с выбором нескольких вариантов ответа, при выборе всех правильных ответов, студент получает 1 балл. Если выбирает не все правильные ответы, то получает 0. Критерии оценивания открытых вопросов В вопросах открытого типа, студентам необходимо записать одно слово, последовательность слов или предоставить полный развернутый ответ, содержащий профессиональную терминологию, точно и исчерпывающе раскрывающий суть вопроса. Ответ студента может быть написан в собственной трактовке, эквивалентной по смыслу приведенному правильному ответу. Каждый верный ответ оценивается 1 баллом. При прохождении теста, студент может пропустить вопросы в случае возникновения трудностей и вернуться к ним в оставшееся время. Максимально за тест можно получить 100 баллов, согласно шкале перевода: оценка «отлично»/ «зачтено» (85-100 баллов) – 85-100% правильных ответов. оценка «хорошо»/ «зачтено» (70-84 баллов) – 70-84% правильных ответов. оценка «удовлетворительно»/ «зачтено» (50-69 баллов) – 50-69% правильных ответов оценка «неудовлетворительно»/ «не зачтено» (0-49 баллов) – 0-49% правильных ответов |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Филин А. Д., Бестугин А. Р., Санников В. А. ; под науч. ред. Шатракова Ю.Г. | ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ. Учебник для СПО: Гриф УМО СПО | М.:Издательство Юрайт, 2024 | urait.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Погорелов В. И. | БЕСПИЛОТНЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ: НАГРУЗКИ И НАГРЕВ 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для СПО: Гриф УМО СПО | М.:Издательство Юрайт, 2024 | urait.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Курс в Moodle "Методы и алгоритмы обработки информации, полученной от функционального оборудования БАС, систем специализированного навесного оборудования, систем фото- и видеосъемки, системы мониторинга земной поверхности и воздушного пространства" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Операционная система Windows и/или AstraLinux Open Office или Libreoffice PyCharm Community Edition Chromium Mozilla FireFox Ark Okular Gimp Inkscape Visual Studio Code VirtualBox R Studio GitHub Desktop PovRay Anaconda PSPP Common Lisp Strawberry Prolog Android Studio Intellij Idea IDE NetBeans Blender DBeaver Community' Dia Krita Drakon Xampp Unity NetEmul Lazarus scilab QTEPLOT GNUplot QGIS ГИС Аксиома XnView Audacity Dr.Explain | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Информационная справочная система: СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/) Профессиональные базы данных: 1. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 2. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 519М | электронный читальный зал с доступом к ресурсам «ПРЕЗИДЕНТСКОЙ БИБЛИОТЕКИ имени Б.Н. Ельцина» - помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 46 посадочных мест; 1 Флипчарт; компьютеры; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" и доступом в электронную информационно-образовательную среду; стационарный проектор: марка Panasonic, модель PT-ST10E; стационарный экран: марка Projecta, модель 10200123; система видеоконференцсвязи Cisco Telepresence C20; конгресс система Bosch DCN Next Generation; 8 ЖК-панелей |
| Для успешного освоения междисциплинарного курса необходимо выполнять следующие требования: - посещать все лекционные и практические занятия; - все рассматриваемые на лекциях и практических занятиях темы и вопросы обязательно фиксировать в тетради; - обязательно выполнять все домашние задания, получаемые на лекциях или практических занятиях; - в случаях пропуска занятий по каким-либо причинам, необходимо обязательно самостоятельно изучать соответствующий материал, фиксируя записи в тетради, а также выполнять практические задания. Оценивание результатов освоения междисциплинарного курса осуществляется в соответствии с балльно-рейтинговой системой. Все виды работ, выполненные в срок, оцениваются от 0 до 100 баллов. Работы выполненные позже установленного срока оцениваются от 0 до 50 баллов. При изучении междисциплинарного курса используются следующие виды учебных занятий: 1. Лекции, на которых рассматриваются основные теоретические вопросы данному междисциплинарному курсу. Посещаемость лекций входит в балльную оценку по междисциплинарному курсу и контролируется преподавателем. В ходе лекционных занятий обязательно конспектирование учебного материала. Задавать преподавателю уточняющие вопросы с целью уяснения теоретических положений, разрешения спорных ситуаций. Дорабатывать свой конспект лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой - в ходе подготовки к семинарам изучить основную литературу, ознакомиться с дополнительной литературой, новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. 2. Практические работы предполагают выполнение предложенных заданий письменно или в электронном виде, в зависимости от типа задания. В ходе практических работ проходятся контрольные работы: Контрольная работа – вид учебной и исследовательской работы, отражающая знания, навыки и умения студента, полученные в ходе освоения междисциплинарного курса. Цель контрольной работы – закрепление и углубление теоретических знаний по междисциплинарному курсу, овладение студентами методикой решения задач, основными практическими умениями и навыками. Этапы подготовки к контрольной работе: 1. Внимательно прочитайте материал по конспекту, составленному на учебном занятии. 2. Прочитайте тот же материал по учебнику, учебному пособию. 3. Постарайтесь разобраться с непонятным, в частности новыми терминами. 4. Ответьте на контрольные вопросы для самопроверки, имеющиеся в учебнике, конспекте и т.д. 5. Кратко перескажите содержание изученного материала «своими словами». 6. Выучите определения основных понятий, условные обозначения и конструкции 7. Рассмотрите примеры решения практических задач по тематике контрольной работы в конспекте лекций, учебнике, постарайтесь запомнить основные алгоритмы. 8. По возможности воспроизведите решение основных задач без опоры на конспекты. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале. Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу). Это позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам. В процессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь. При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения. Практические работы также входят в балльную оценку по междисциплинарному курсу и контролируется преподавателем 3. Самостоятельная работа студента является основным средством овладения учебным материалом во время, свободное от обязательных учебных занятий. Самостоятельная работа студента над усвоением учебного материала может выполняться в библиотеке, учебных кабинетах, компьютерных классах, а также в домашних условиях. Учебный материал самостоятельной работы выносится на итоговый контроль наряду с учебным материалом, который разрабатывался при проведении учебных занятий. Содержание самостоятельной работы студента определяется учебной программой междисциплинарного курса, методическими материалами, заданиями и указаниями преподавателя. Самостоятельная работа студентов в аудиторное время может включать: - конспектирование (составление тезисов) лекций; - выполнение контрольных работ; - решение задач; - работу со справочной и методической литературой; - защиту выполненных работ; - участие в тестировании и др. При подготовке к промежуточной аттестации целесообразно: - внимательно изучить перечень вопросов и определить, в каких источниках находятся сведения, необходимые для ответа на них; - внимательно прочитать рекомендованную литературу; - составить краткие конспекты ответов (планы ответов). При реализации междисциплинарного курса используются активные и интерактивные формы проведения занятий. При проведении лекционных занятий: лекция-беседа, лекция-визуализация. При проведении практических работ: моделирование производственных процессов и ситуаций |