Вперёд, в небо: как в МАИ проходит финал Олимпиады НТИ
18 февраля 2019
Маёвский трек в области проектирования систем управления беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) разработан совместно с компанией «Сухой» и ПАО «Объединённая авиастроительная корпорация» («ОАК»). Задание командного финала олимпиады меняется каждый год: в этом году финалисты создадут самолёт-беспилотник с техническим зрением, решающий задачу поиска объекта на местности.
Олимпиада проходит в три этапа. Заочные отборочные этапы (индивидуальный и командный) начинаются осенью, в них может участвовать любой российский школьник 7–11 классов. Ребята решают задачи по физике и информатике, а затем объединяются в команды и переходят к более сложным задачам междисциплинарного характера, распределяя между собой задания и ответственность за результат. Одновременно для школьников открываются обучающие онлайн-курсы, которые дают дополнительные знания за рамками школьной программы и знакомят с миром современной инженерии.
Задачи, которые решают команды, готовят ребят к заключительному этапу олимпиады. Они узнают основные измерительные и управляющие параметры самолёта, учатся рассчитывать траекторию полёта, знакомятся с современными средами моделирования и проектирования систем управления, узнают, что такое система управления самолётом и как её спроектировать, как работает бортовая электроника, включая датчики, системы ориентации и навигации, и как создаются системы технического зрения.
Финал по профилю «Беспилотные авиационные системы» состоится в марте 2019 года в Москве: командам предстоит поработать над реальным отраслевым кейсом, используя для моделирования и конструирования настоящее инженерное оборудование.
«Мы поставим перед школьниками следующую задачу: с помощью беспилотника в полностью автоматическом режиме обнаружить определённый объект на земле и сфотографировать его. Проблема действительно актуальная: например, в случае чрезвычайных ситуаций, лесных пожаров, при поисках людей. Ребята должны будут сами разработать и запрограммировать алгоритм управления беспилотником, оснащённым всеми необходимыми датчиками, камерой и контроллером», — рассказывает Дмитрий Сурков, координатор маёвского трека на олимпиаде НТИ, сотрудник отдела автоматизации эксперимента (ОАЭ) института № 3 МАИ.Состязаться в финале будут около полутора десятка команд, состоящих преимущественно из 10–11-классников. В составе каждой команды — капитан, «электронщик», «программист» и «математик».
Общую задачу для команд разобьют на подзадачи, на решение которых будет отведено два дня на площадке МАИ: разобраться в принципах полёта БПЛА самолётного типа, научиться работать с датчиками и исполнительными механизмами, определять текущее местоположение БПЛА и уметь регистрировать его показания, понять принципы построения системы автоматического управления и настройки регуляторов, научиться работать с техническим зрением по детектированию заданного объекта и определению его местоположения.
Специальный симулятор, разработанный специалистами МАИ, позволит протестировать на компьютере программы управления полётом беспилотника, затем их проверят на реальном самолёте в помещении.
И — вперёд, в небо: команды отправятся на маёвский аэродром «Алферьево» в Яропольце, чтобы провести лётные испытания, используя для этого самолёт-беспилотник с размахом крыльев 1,8 метра. Маёвский трек — единственный, где финал включает в себя полевые испытания на открытой местности.
«Если позволит погода, — оговаривает Дмитрий Сурков. — Конечно, на самолёт во время полёта действует ещё и ветровая нагрузка, это может искажать результаты. Дадим каждой из команд по две попытки. В прошлом году ребят очень впечатлила поездка на аэродром с настоящими самолётами. Они увидели полёты, вместе провели два дня в Яропольце, и это всех очень сплотило».
За практическое решение заданий по работе с датчиками, с органами управления самолёта, по работе на симуляторе команды получат базовые баллы, дополнительные баллы предусмотрены за ответы на ответы на вопросы по теоретической части. Победит команда, набравшая максимальное количество баллов.
Сотрудники МАИ сами организуют эти соревнования. Работа со школьниками, по словам Дмитрия Суркова, им хорошо знакома: маёвцы не первый год ведут школьные кружки, готовят детей к конкурсам и олимпиадам.
В прошлом году задание маёвского финала олимпиады НТИ состояло в работе с датчиками и удержании высоты беспилотника. Победителями стали старшеклассники из Тамбовской и Оренбургской областей, а также команда лицея «Иннополис» из Татарстана. Отдельная номинация «Истинный исследователь» была учреждена за выдающиеся научные достижения, продемонстрированные участниками в ходе работы на финале олимпиады. Четыре лауреата этой номинации поехали на летнюю смену МАИ в лагере «Артек».
«В этом году мы отрабатываем задачи траекторного управления самолётом, хотим погрузить наших финалистов в более сложные вещи. Уверен, школьники справятся», — говорит Дмитрий Сурков.Олимпиада НТИ по профилю «Беспилотные авиационные системы» включена в перечень Российского совета олимпиад школьников как олимпиада 3-го уровня, и даёт бонусы при приёме в вузы. Призёры и победители олимпиады могут поступить в МАИ без вступительных испытаний или получить 100 баллов ЕГЭ по избранному предмету, если сдадут ЕГЭ по профильному предмету на 75 и более баллов. В других вузах льготы предусмотрены их собственными правилами приёма — от получения дополнительных баллов к результатам ЕГЭ до поступления без экзаменов.
Национальная технологическая инициатива — программа мер по формированию принципиально новых рынков и созданию условий для глобального технологического лидерства России к 2035 году. Одним из таких целевых рынков является рынок AeroNet распределённых систем беспилотных летательных аппаратов.
