Nazwa modułu: Zastosowanie bezzałogowych statków latających (BSL) w geodezji Rok akademicki: 2013/2014 Kod: DGK-1-813-n Punkty ECTS: 3 Wydział: Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Kierunek: Geodezja i Kartografia Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 8 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Ćwiąkała Paweł (pawelcwi@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Ćwiąkała Paweł (pawelcwi@agh.edu.pl) dr inż. Puniach Edyta (epuniach@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student posiada wiedzę z zakresu bezpieczeństwa wykonywania lotów i sytuacji niebezpiecznych, obsługa, budowa i zasady działania bezzałogowych statków powietrznych, ich systemów, podzespołów, wyposażenia i systemów sterowania GK1A_W01, GK1A_W03, GK1A_W04, GK1A_W05, GK1A_W06, GK1A_U20, GK1A_U22, GK1A_U24 Odpowiedź ustna, Projekt, Sprawozdanie, Wypracowania pisane na zajęciach, Zaangażowanie w pracę zespołu M_W002 Student posiada wiedzę na temat: Możliwości zastosowania bezzałogowych statków latających w geodezji, podstaw prawa lotniczego, zasad wykonywania lotów VLOS, planowania lotów GK1A_U01, GK1A_U04, GK1A_U06, GK1A_U08, GK1A_U13, GK1A_U20, GK1A_K01 Odpowiedź ustna, Projekt, Sprawozdanie, Udział w dyskusji, Wykonanie projektu, Wykonanie ćwiczeń, Zaangażowanie w pracę zespołu Umiejętności M_U001 Student potrafi opracować dane z nalotów UAV i porównać je z wynikami z klasycznych metod pomiarowych GK1A_U01, GK1A_U02, GK1A_U04, GK1A_U06, GK1A_U09, GK1A_U19, GK1A_U20, GK1A_U22 Projekt, Sprawozdanie, Wykonanie projektu, Zaangażowanie w pracę zespołu 1 / 7
M_U002 Student potrafi przygotować do lotu bezzałogowy statek powietrzny. GK1A_U01, GK1A_U06, GK1A_U08, GK1A_U12, GK1A_U14, GK1A_U15 Odpowiedź ustna, Prezentacja, Sprawozdanie, Udział w dyskusji, Wykonanie projektu, Wypracowania pisane na zajęciach, Zaangażowanie w pracę zespołu Kompetencje społeczne M_K001 Student posiada przygotowanie do współpracy ze służbami ruchu lotniczego w zakresie wykonywania lotów BSL, potrafi pracować w zespole i wspólnie rozwiązywać problemy techniczne, potrafi korzystać z nowoczesnych technologi pomiarowych, potrafi przeprowadzić badania literaturowe w celu znalezienia rozwiązania postawionych problemów, jest przygotowany do podjęcia współpracy z przedstawicielami innych dziedzin nauk technicznych GK1A_U01, GK1A_U09, GK1A_U15, GK1A_K01, GK1A_K05, GK1A_K06 Prezentacja, Studium przypadków, Udział w dyskusji, Zaangażowanie w pracę zespołu Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Umiejętności Student posiada wiedzę z zakresu bezpieczeństwa wykonywania lotów i sytuacji niebezpiecznych, obsługa, budowa i zasady działania bezzałogowych statków powietrznych, ich systemów, podzespołów, wyposażenia i systemów sterowania Student posiada wiedzę na temat: Możliwości zastosowania bezzałogowych statków latających w geodezji, podstaw prawa lotniczego, zasad wykonywania lotów VLOS, planowania lotów + - - + - - - - - - - + - - + - - - - - - - 2 / 7
M_U001 M_U002 Student potrafi opracować dane z nalotów UAV i porównać je z wynikami z klasycznych metod pomiarowych Student potrafi przygotować do lotu bezzałogowy statek powietrzny. - - - + - - - - - - - - - - + - - - - - - - Kompetencje społeczne M_K001 Student posiada przygotowanie do współpracy ze służbami ruchu lotniczego w zakresie wykonywania lotów BSL, potrafi pracować w zespole i wspólnie rozwiązywać problemy techniczne, potrafi korzystać z nowoczesnych technologi pomiarowych, potrafi przeprowadzić badania literaturowe w celu znalezienia rozwiązania postawionych problemów, jest przygotowany do podjęcia współpracy z przedstawicielami innych dziedzin nauk technicznych + - - + - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Możliwości zastosowania bezzałogowych statków latających w geodezji. Możliwości zastosowania bezzałogowych statków latających w geodezji. Omówienie sensorów jakie mogą być używane do wykonywania obserwacji z pokładu BSL. Przykłady zastosowania w innych dziedzinach. Podstawy prawa lotniczego Podstawy prawa lotniczego: przepisy licencjonowania odnoszące się do świadectwa kwalifikacji operatora (UAVO), przepisy i procedury ruchu lotniczego, służby i organy ruchu lotniczego, klasyfikacja przestrzeni powietrznej, skutki naruszenia przepisów lotniczych, badania lotniczo-lekarskie. Człowiek jako pilot i operator UAV możliwości i ograniczenia Człowiek jako pilot i operator UAV możliwości i ograniczenia, podstawowa wiedza o fizjologii i psychologii człowieka oraz ich wpływie na operowanie bezzałogowym statkiem powietrznym, czynnik ludzki w lotnictwie, czynniki zewnętrzne mające wpływ na operatora w czasie wykonywania lotów. Zasady wykonywania lotów VLOS i BVLOS Zasady wykonywania lotów VLOS i BVLOS, odpowiedzialność operatora bezzałogowego statku powietrznego, uzyskiwanie informacji o położeniu i aktywności stref przestrzeni powietrznej, zdobywanie informacji o wykorzystaniu przestrzeni powietrznej przez innych użytkowników. Planowanie lotów 3 / 7
Planowanie lotów: określenie źródeł i rodzajów zagrożeń mogących mieć wpływ na bezpieczeństwo wykonywanego lotu, określenie i przygotowanie miejsca startu i lądowania, określenie procedur awaryjnych na potrzeby planowanych lotów. Planowanie trasy lotu na potrzeby wykonywanych operacji lotniczych Planowanie trasy lotu na potrzeby wykonywanych operacji lotniczych: programowanie autopilotów do realizacji zadań fotogrametrycznych w zależności od obiektu pomiaru, uksztaltowania terenu, możliwości sprzętowych UAV. Bezpieczeństwo wykonywania lotów i sytuacje niebezpieczne Bezpieczeństwo wykonywania lotów i sytuacje niebezpieczne zapewnienie separacji od innych statków powietrznych, ludzi, pojazdów, budynków i innych przeszkód. Zagrożenie dla innych statków powietrznych, ludzi i mienia jakie może stanowić wykonywanie operacji lotniczych z użyciem bezzałogowego statku powietrznego. Rodzaje zagrożeń mogących mieć wpływ na bezpieczeństwo wykonywanych operacji lotniczych i przeciwdziałanie nim (możliwość wystąpienia zakłóceń w łączności radiowej, obiekty mogące stanowić przeszkody, zawirowania powietrza spowodowane bliskością budynków, zakłócenia elektromagnetyczne itp.). Procedury awaryjne, Systemy FAIL SAFE (Uwzględnienie systemu FAIL SAFE w planowaniu operacji lotniczych, zasady programowania na potrzeby wykonywanych operacji lotniczych z uwzględnieniem warunków, w których operacje będą się odbywać). Obsługa, budowa i zasady działania bezzałogowych statków powietrznych Obsługa, budowa i zasady działania bezzałogowych statków powietrznych, ich systemów, podzespołów, wyposażenia i systemów sterowania. Budowa różnego rodzaju statków powietrznych, możliwości i ograniczenia, zasady działania, zasady sterowania. Elektronika w UAV Elektronika: akumulatory Li-po, Ni-Cd, Ni-Mh, i inne stosowane w UAV (budowa i właściwości, obsługa, bezpieczeństwo użytkowania), prąd elektryczny, silniki(budowa, obsługa, bezpieczeństwo użytkowania), regulatory ESC, systemy stabilizacji i autopiloty, aparatura zdalnego sterowania (budowa i funkcje, zasady użytkowania), systemy awaryjne i ratunkowe(system FAIL SAFE zasady działania i obsługa). Przygotowanie do lotu bezzałogowego statku powietrznego Przygotowanie do lotu bezzałogowego statku powietrznego: przedstartowa kontrola urządzeń i systemów bezzałogowego statku powietrznego. Obsługa naziemna bezzałogowego statku powietrznego Obsługa naziemna bezzałogowego statku powietrznego: elektronika, akumulatory, silniki, regulatory ESC, systemy stabilizacji i autopiloty, aparatura zdalnego sterowania, systemy awaryjne i ratunkowe. Ocena zdatności do lotu bezzałogowego statku powietrznego. Ćwiczenia projektowe Zasady wykonywania lotów VLOS i BVLOS Zasady wykonywania lotów VLOS i BVLOS, odpowiedzialność operatora bezzałogowego statku powietrznego, uzyskiwanie informacji o położeniu i aktywności stref przestrzeni powietrznej, zdobywanie informacji o wykorzystaniu przestrzeni powietrznej przez innych użytkowników. Planowanie lotów Planowanie lotów: określenie źródeł i rodzajów zagrożeń mogących mieć wpływ na bezpieczeństwo wykonywanego lotu, określenie i przygotowanie miejsca startu i 4 / 7
lądowania, określenie procedur awaryjnych na potrzeby planowanych lotów. Planowanie trasy lotu na potrzeby wykonywanych operacji lotniczych Planowanie trasy lotu na potrzeby wykonywanych operacji lotniczych: programowanie autopilotów do realizacji zadań fotogrametrycznych w zależności od obiektu pomiaru, uksztaltowania terenu, możliwości sprzętowych UAV. Obsługa, budowa i zasady działania bezzałogowych statków powietrznych Obsługa, budowa i zasady działania bezzałogowych statków powietrznych, ich systemów, podzespołów, wyposażenia i systemów sterowania. Budowa różnego rodzaju statków powietrznych, możliwości i ograniczenia, zasady działania, zasady sterowania Elektronika w UAV Elektronika: akumulatory Li-po, Ni-Cd, Ni-Mh, i inne stosowane w UAV (budowa i właściwości, obsługa, bezpieczeństwo użytkowania), prąd elektryczny, silniki(budowa, obsługa, bezpieczeństwo użytkowania), regulatory ESC, systemy stabilizacji i autopiloty, aparatura zdalnego sterowania (budowa i funkcje, zasady użytkowania), systemy awaryjne i ratunkowe(system FAIL SAFE zasady działania i obsługa). Przygotowanie do lotu bezzałogowego statku powietrznego Przygotowanie do lotu bezzałogowego statku powietrznego: przedstartowa kontrola urządzeń i systemów bezzałogowego statku powietrznego. Obsługa naziemna bezzałogowego statku powietrznego Obsługa naziemna bezzałogowego statku powietrznego: elektronika, akumulatory, silniki, regulatory ESC, systemy stabilizacji i autopiloty, aparatura zdalnego sterowania, systemy awaryjne i ratunkowe. Ocena zdatności do lotu bezzałogowego statku powietrznego. Wykonywanie czynności lotniczych (praca na symulatorach) Wykonywanie czynności lotniczych (praca na symulatorach): starty, lądowania, utrzymywanie równowagi w locie po prostej i na stałej wysokości, wprowadzanie w zakręt, wyprowadzanie z zakrętu, krążenie, zmiany wysokości lotu, zawis w przypadku bezzałogowych statków powietrznych pionowego startu i lądowania, postępowanie w sytuacjach awaryjnych. Przeprowadzenie nalotów BSL dla potrzeb sporządzenia mapy do celów projektowych Przygotowanie planu nalotu, przeprowadzenie nalotów nad wybranym obiektem testowym w celu prezentacji możliwości UAV przy sporządzaniu mapy do celów projektowych. Pomiar GCP. Opracowanie danych z nalotów UAV dla potrzeb sporządzenia mapy do celów projektowych Opracowanie danych z nalotów UAV. Porównanie wyników z mapą zasadniczą. Przeprowadzenie nalotów BSL dla potrzeb pomiaru mas ziemnych Przygotowanie planu nalotu, przeprowadzenie nalotów nad wybranym obiektem testowym w celu prezentacji możliwości UAV przy pomiarach objętości mas ziemnych. Pomiar GCP, pomiar porównawczy. Opracowanie danych z nalotów UAV dla potrzeb pomiaru mas ziemnych Opracowanie danych z nalotów UAV. Porównanie wyników z wynikami pomiarów klasycznych. Przeprowadzenie nalotów BSL dla potrzeb wykonania inwentaryzacji architektoniczno-budowlanej budynku Przygotowanie planu nalotu, przeprowadzenie nalotów nad wybranym obiektem testowym w celu prezentacji możliwości UAV przy inwentaryzacji architektoniczno- 5 / 7
budowlanej budynku. Pomiar GCP, pomiar porównawczy. Opracowanie danych z nalotów UAV dla potrzeb wykonania inwentaryzacji architektoniczno-budowlanej budynku Opracowanie danych z nalotów UAV. Porównanie wyników z wynikami pomiarów klasycznych. Sposób obliczania oceny końcowej Wymagana obecność na zajęciach projektowych oraz średnia ocena z projektów Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczenia zajęć. Z prawa tego może skorzystać student, który uczestniczył w zajęciach obowiązkowych, tj. opuścił nie więcej niż 20% zajęć bez usprawiedliwienia. Prowadzący zajęcia ustala terminy i zasady zaliczeń w terminach poprawkowych. Wymagania wstępne i dodatkowe Student posiada wiedzę z zakresu przedmiotów: Geodezja I, Geodezja II, Geodezja Inżynieryjna I, Geodezja Inżynieryjna II, Geodezyjna Obsługa Inwestycji, Teledetekcja i Fotogrametria, Fotogrametria i Lotniczy Skaning Laserowy Zalecana literatura i pomoce naukowe Opracowania fotogrametryczne z niskiego pułapu, dr. hab. Michał Kędzierski, dr Anna Fryśkowska, Damian Wierzbicki, Wydawnictwa Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie 2014. UAV Photogrammetry, Henri Eisenbeiß, Zurich, 2009 Bezzałogowe aparaty latające uav w fotogrametrii i teledetekcji stan obecny i kierunki rozwoju, Piotr Sawicki, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 23, 2012, s. 365 376 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI PRZESTRZENNEJ I BUDOWNICTWA z dnia 21 lutego 1995 r. w sprawie rodzaju i zakresu opracowań geodezyjno-kartograficznych oraz czynności geodezyjnych obowiązujących w budownictwie Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Assessment of the accuracy of positioning unmanned aerial vehicles / Paweł ĆWIĄKAŁA, Edyta PUNIACH // Measurement, Automation, Monitoring / Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich. Sekcja Metrologii, Polskie Stowarzyszenie Pomiarów Automatyki i Robotyki POLSPAR ; ISSN 0032-4140. Tytuł poprz.: Pomiary, Automatyka, Kontrola. 2016 vol. 62 no. 1, s. 17 21. Bibliogr. s. 21, Abstr. Informacje dodatkowe Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczenia zajęć. Z prawa tego może skorzystać student, który uczestniczył w zajęciach obowiązkowych, tj. opuścił nie więcej niż 20% zajęć bez usprawiedliwienia. Prowadzący zajęcia ustala terminy i zasady zaliczeń w terminach poprawkowych. 6 / 7
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach projektowych Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Przygotowanie do zajęć Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 9 godz 18 godz 5 godz 17 godz 11 godz 30 godz 90 godz 3 ECTS 7 / 7