Программа курса БПЛА для 5–9 классов

Общая концепция программы

Цель курса

Сформировать у учащихся комплексные компетенции в области беспилотных авиационных систем: от базового пилотирования до инженерного проектирования и программирования, с ориентацией на участие в соревнованиях и реализацию собственных проектов.

Задачи

Обучить безопасному управлению дронами в режимах LOS и FPV.
Дать знания об устройстве, сборке и настройке мультироторных систем.
Научить программировать автопилот: полётные задания и автономные миссии.
Развить инженерное мышление через проекты: 3D-моделирование, печать деталей, модернизация.
Подготовить к участию в соревнованиях: пилотирование, программирование, командные испытания.

Принципы обучения

Деление по сложности, а не по возрасту

Внутри группы задания варьируются: младшие выполняют базовый уровень, старшие — продвинутый.

Модульность с накоплением

Каждый модуль опирается на предыдущий, но к темам можно возвращаться на новом уровне.

Практика 70% времени

Полёты, сборка, программирование и ремонт вместо теории за партой.

Проектная деятельность

Итог года — собственный проект: модернизация дрона, автономная миссия, школьные соревнования.

Структура курса: 68 занятий

Курс разбит на шесть логических модулей. Резервные занятия используются при переносах и для дополнительной подготовки к соревнованиям.

Модуль

Ак. часов

Занятий

Модуль 1. Введение, безопасность, оборудование

Инструктаж, ТБ, знакомство с дронами, пультами и симуляторами. Первичная настройка.

Модуль 2. Пилотирование LOS и FPV

Симулятор, базовые упражнения, трассы, FPV, мини-соревнования. Отработка навыков до автоматизма.

Модуль 3. Устройство и сборка дрона

Компоненты, сборка конструктора, пайка, настройка PID, калибровка.

Модуль 4. Продвинутые технологии

FPV-рейсинг, настройка Betaflight, подбор пропеллеров, 3D-моделирование, печать деталей.

Модуль 5. Введение в программирование автопилота

Установка ПО, подключение, простые миссии без текстового кода. Мостик на следующий год.

Модуль 6. Проектная деятельность и соревнования

Подготовка к соревнованиям, командные проекты, защита.

Резерв

Занятия не фиксированы, используются при переносах и каникулах.

—

Итого

136

Подробное содержание модулей

Каждый модуль опирается на предыдущий, но к темам можно возвращаться на новом уровне сложности.

Модуль 1. Введение, безопасность, знакомство

8 ак. часов 4 занятия

Цель — создать безопасную и мотивирующую среду, познакомить с оборудованием и правилами работы.

Содержание

Правила техники безопасности: инструктаж по работе с дронами, аккумуляторами LiPo, пультами и зарядными станциями, поведение в полётной зоне.
Обзор типов БПЛА: классификация, применение, демонстрация видео с реальными дронами разных классов.
Знакомство с оборудованием школы: дроны, пульты, FPV-очки и шлемы, зарядные станции, инструменты, компьютеры.
Первичная настройка пультов и симулятора: подключение к ПК, калибровка стиков, режим Mode 2, интерфейс симулятора.
Вводное тестирование: проверка базовых знаний и навыков.

Дифференциация

Младшие и новички

Все выполняют одинаковые задания. Термины разбираем подробнее, с примерами и повторами.

Старшие и продвинутые

Задания те же, но добавляем уточняющие вопросы по устройству и физике полёта.

Результат

Ученик знает правила безопасности, умеет подключать и калибровать пульт, готов к работе в симуляторе.

Модуль 2. Пилотирование LOS и FPV

44 ак. часа 22 занятия

Цель — сформировать устойчивый навык управления дроном в режимах LOS и FPV, научить проходить трассы и готовиться к соревнованиям.

2.1. Симулятор: базовое управление

8 ак. часов 4 занятия

Интерфейс симулятора, настройка графики и управления.
Взлёт, посадка, висение на месте.
Движение вперёд-назад и вбок с сохранением высоты.
Повороты вокруг вертикальной оси без смещения.
Упражнение «квадрат»: пролёт по периметру.
Упражнение «восьмёрка».

2.2. Симулятор: трассы и точность

6 ак. часов 3 занятия

Простые трассы с воротами и конусами.
Мягкая посадка в заданную точку.
Прохождение трассы на время.
Работа с камерой в FPV-режиме.

2.3. Первые полёты на TinyWhoop (LOS)

10 ак. часов 5 занятий

Подготовка дрона: аккумулятор, пропеллеры, проверка.
Взлёт и висение на высоте 0,5–1 м, удержание позиции.
Движения с сохранением высоты, повороты на месте.
Упражнения «квадрат» и «восьмёрка» на малой высоте.
Мини-соревнование на точность квадрата и посадки.

2.4. Полёты по трассе (LOS)

8 ак. часов 4 занятия

Элементы трассы: ворота, конусы, посадочные площадки.
Прохождение трассы с фиксацией времени.
Пролёт через узкие ворота.
Коррекция траектории и работа с газом.
Внутренняя гонка на время.

2.5. FPV-полёты

12 ак. часов 6 занятий

FPV в симуляторе: настройка очков и управление от первого лица.
Первые FPV-полёты на TinyWhoop с поддержкой инструктора.
Простая FPV-трасса.

Дифференциация

Младшие и новички

Базовые упражнения до автоматизма. В FPV — только простые движения без трассы.

Старшие и продвинутые

Трассы на время в LOS и FPV, работа над скоростью и точностью, полёт с разворотом на 180°.

Результат

Ученик уверенно управляет дроном в LOS и FPV, проходит трассу с воротами, понимает принципы корректировки курса и высоты.

Модуль 3. Устройство и сборка дрона

28 ак. часов 14 занятий

Цель — понять конструкцию мультироторного дрона, научиться собирать, настраивать и калибровать его.

3.1. Теория: компоненты дрона

8 ак. часов 4 занятия

Рама: типы, материалы, геометрия X, H и +, влияние на полёт.
Моторы: коллекторные и бесколлекторные, KV, направление вращения, подбор под винты.
ESC: принцип работы, калибровка, протоколы PWM, Oneshot, DShot.
Полётный контроллер: архитектура, гироскоп, акселерометр, барометр, порты.
Пропеллеры: размер, шаг, материал, балансировка.
Аккумуляторы LiPo: напряжение, ёмкость, C-рейтинг, правила заряда и хранения.
Приёмник и передатчик: протоколы PPM, SBUS, ELRS, связь с пультом.
Дополнительное оборудование: GPS, дальномер, камера, видеопередатчик VTX.

3.2. Практика: сборка дрона-конструктора

14 ак. часов 7 занятий

Разбор набора и проверка комплектации.
Монтаж рамы: стойки, платы, крепление моторов.
Пайка: ESC с мотором, подключение полётного контроллера, приёмника, VTX.
Установка полётного контроллера и подключение периферии.
Монтаж пропеллеров с проверкой направления вращения.
Подключение аккумулятора и первый тест цепей.
Настройка через ПК: драйверы, Betaflight или INAV, конфигурация портов, гироскопа, приёмника.
Калибровка ESC и настройка пульта: режимы, каналы, экспонента.
Проверка вращения моторов и первое тестовое висение.

3.3. Калибровка и отладка

6 ак. часов 3 занятия

PID-регуляторы: что означают P, I и D и как они влияют на поведение.
Работа с Betaflight и INAV: фильтры, частоты, настройка FPV-канала.
Тестирование после настройки: устойчивость и зависания.
Разбор ошибок первых полётов и корректировка параметров.

Дифференциация

Младшие и новички

Собирают готовый набор по подробной инструкции. Пайка под контролем инструктора или соединения без пайки. PID — по готовым пресетам.

Старшие и продвинутые

Собирают с частичной пайкой, сами настраивают PID под свой стиль полёта, работают с фильтрами и продвинутыми настройками.

Результат

Ученик знает устройство дрона, может собрать его из комплектующих, настроить и откалибровать, понимает влияние PID на поведение в воздухе.

Модуль 4. Продвинутые технологии: FPV-гонки, тюнинг, 3D-печать

24 ак. часа 12 занятий

Цель — углубить навыки FPV-пилотирования, освоить продвинутую настройку и познакомиться с инженерией.

4.1. FPV-рейсинг

8 ак. часов 4 занятия

Настройка FPV-оборудования: частоты, очки, антенны, мощность VTX.
Переход от стабилизированных режимов Angle и Horizon к ручному Acro.
Отработка Acro сначала в симуляторе, затем на реальных микро-дронах.
Прохождение гоночной трассы: скорость, крутые виражи, сложные ворота.

4.2. Тюнинг и настройка

8 ак. часов 4 занятия

Углублённая работа с Betaflight и INAV: PID, фильтры, частоты гироскопа.
Подбор пропеллеров: влияние шага, размера и материала на тягу.
Настройка мощности: параметры ESC, ограничение тока.
Запись и анализ логов чёрного ящика Blackbox.
Сравнение поведения дрона до и после настройки.

4.3. 3D-моделирование и печать

8 ак. часов 4 занятия

Обзор программ TinkerCAD и Fusion 360, базовые операции.
Проектирование простых деталей: защита камеры, крепление антенны, посадочные опоры.
Подготовка к печати: слайсер, материал, ориентация детали.
Печать в технопарке и контроль процесса.
Установка напечатанных деталей и анализ прочности и веса.

Дифференциация

Младшие и новички

Работают с готовыми моделями в TinkerCAD, печатают простые детали по образцу.

Старшие и продвинутые

Проектируют детали с нуля, экспериментируют с настройками слайсера, оптимизируют под задачу.

Результат

Ученик умеет настраивать FPV-оборудование, регулировать PID под разные стили, проектировать и печатать детали, может участвовать в дрон-гонках.

Модуль 5. Введение в программирование автопилота

20 ак. часов 10 занятий

Цель — дать базовое понимание автономных полётов и создать мотивацию для углублённого изучения в следующем году.

5.1. Знакомство с ПО

6 ак. часов 3 занятия

Установка Mission Planner для ArduPilot или Pioneer Station для российских дронов.
Подключение полётного контроллера к ПК через USB, установка драйверов.
Обзор интерфейса: вкладки, параметры, телеметрия.
Практика: подключение дрона, чтение параметров, проверка связи.

5.2. Создание простых миссий

8 ак. часов 4 занятия

Что такое миссия, как она работает и где применяется.
Взлёт на заданную высоту, пролёт по двум-трём точкам, посадка в заданной точке.
Работа с картой и установка путевых точек.
Готовые блоки и макросы без текстового программирования.
Каждый ученик создаёт свою простую миссию.

5.3. Запуск и отладка

6 ак. часов 3 занятия

Подготовка к полёту: проверка настроек, GPS, калибровка компаса.
Запуск миссии на реальном дроне под контролем инструктора.
Анализ ошибок: высота, координаты, скорость.
Повторный запуск с исправлениями.

Дифференциация

Младшие и новички

Используют готовые шаблоны миссий, меняют высоту и координаты точек, работают в графическом интерфейсе без кода.

Старшие и продвинутые

Создают миссии с логикой ожидания и условий, пробуют блочное программирование Scratch для Tello или Coex, знакомятся с основами Lua.

Результат

Ученик понимает принципы автономных полётов, умеет создавать и запускать простые миссии, видит направление дальнейшего развития.

Модуль 6. Проектная деятельность и соревнования

12 ак. часов 6 занятий

Цель — применить полученные знания в реальных проектах, подготовиться к соревнованиям и продемонстрировать результат.

6.1. Выбор проектов

2 занятия

Модернизация существующего дрона: улучшение характеристик, 3D-печатные детали.
Разработка автономной миссии: доставка груза, облёт препятствий.
Создание гоночной трассы с напечатанными элементами.
Командный проект по программированию.
Распределение ролей в группах.

6.2. Работа над проектом

2 занятия

Самостоятельная работа под руководством инструктора.
Сборка, настройка, программирование, тестирование.
Внесение корректировок.

6.3. Подготовка к соревнованиям

1 занятие

Обзор соревнований: «Кибердром», «Робофинист», муниципальные дрон-гонки.
Тренировка по регламенту соревнований.
Психологическая подготовка и работа с ошибками.

6.4. Итоговая защита и соревнования

1 занятие

Демонстрация полёта и результата проектной работы.
Мини-соревнование: гонка на трассе или автономная миссия.
Оценка по критериям: управление, выполнение задания, командная работа, презентация.

Дифференциация

Младшие и новички

Выполняют групповой проект с чёткой инструкцией, участвуют в соревновании по базовой трассе в режиме LOS.

Старшие и продвинутые

Выполняют индивидуальный или парный проект с элементами инженерии и программирования, участвуют в FPV-гонке или автономной миссии.

Результат

Ученики закрепляют навыки через реальный проект, получают опыт командной работы, публичной демонстрации и соревновательной деятельности.

Резерв

4 ак. часа 2 занятия

Резервные занятия не привязаны к модулям и используются по ситуации.

Когда используем

Праздники, каникулы и отмены занятий.
Дополнительные тренировки перед соревнованиями.
Углублённая отработка сложных тем по запросу группы.

Особенности организации занятий

Формат занятия: 90 минут

0–5 мин

Организационный момент, повтор правил

5–15 мин

Теоретическая часть коротко, с демонстрацией

15–70 мин

Практика в малых группах по 3–4 человека на дрон

70–80 мин

Разбор ошибок и обсуждение

80–90 мин

Запись прогресса и домашнее задание по желанию

Размер группы

До 16 человек. Группа делится на подгруппы по 4 за счёт нескольких дронов, поэтому каждый успевает поработать с техникой.

Четыре рабочих места: три для полётов и сборки, одно для программирования, между ними ротация.
На каждом занятии часть детей работает с инструктором, часть — самостоятельно по инструкциям.

Подготовка к соревнованиям

В течение года проходят 2–3 внутренних соревнования, например гонка на точность и автономная доставка, чтобы дети привыкали к формату. К концу года лучшие ученики представляют школу на внешних стартах.

Ключевые преимущества

Всё оборудование выдаём

Дроны, пульты, FPV-очки, зарядные станции и инструменты. Покупать ничего не нужно.

90% практики

Полёты, сборка, программирование и ремонт вместо теории за партой.

Группы до 16 человек

Делим на подгруппы по 4, чтобы каждый работал с дроном, а не ждал очереди.

Подготовка к соревнованиям

«Кибердром», «Робофинист» и муниципальные старты. Внутренние гонки — в течение всего года.

Для 5–6 классов

Игровой формат, базовое пилотирование, первые сборки по инструкции.

Для 7–9 классов

FPV-гонки, тюнинг, 3D-печать и программирование миссий.

Два трека внутри одной программы

Ученики занимаются по общей структуре, но задания различаются по сложности. На пробном уроке мы определяем уровень и рекомендуем группу.

5–6 класс

Первые шаги в мире дронов

Игровые задания, чтобы привыкнуть к пульту.
Много повторений: доводим навыки до автоматизма.
Учебные микро-дроны TinyWhoop — безопасны и прощают ошибки.
Простые конструкторы по инструкции.
FPV-очки под контролем инструктора.
Первые автономные миссии из готовых команд.

Результат

Ребёнок уверенно управляет дроном, понимает его устройство, собирает базовую модель и запускает простой автопилот.

7–9 класс

Инженерный трек

Трассы, гонки и режим Acro.
Сборка дрона с пайкой и настройкой PID под себя.
FPV-рейсинг на скорость.
Тюнинг: пропеллеры, фильтры, мощность.
3D-моделирование и печать деталей.
Программирование автопилота со сложными миссиями.

Результат

Подросток становится оператором БПЛА: умеет летать, модернизировать дрон, программировать его и выступать на соревнованиях.

5–9 класс

Записаться на пробный урок

За 1 занятие ребенок попробует симулятор, настоящий дрон и мини-миссию под контролем инструктора

бесплатно