Metodyka nauczania eksploatacji drona

Znaczenie metodyki dla bezpieczeństwa i skuteczności procesu nauczania

Szkolenie aby było efektywne wymaga przede wszystkim metodycznego podejścia. W przypadku szkolenia z eksploatacji systemu bezzałogowego statku powietrznego (SBSP) dochodzi jeszcze jeden czynnik przesądzający o konieczności dokładnego zaplanowania ścieżki szkolenia. Jest nim bezpieczeństwo.

Bez względu na to czy uczymy siebie, czy innych – spontaniczne próby kończą się w najlepszym przypadku brakiem osiągnięcia zakładanych celów szkoleniowych i frustracją. Latanie nowym modelem drona bez uprzedniego zapoznania się z instrukcją obsługi wiąże się niepotrzebnym ryzykiem, a nierzadko uszkodzeniem sprzętu. Co więcej, może to doprowadzić do incydentu, a nawet wypadku lotniczego.

Dlatego właśnie kluczowe jest, by proces nauki był zaplanowany, konsekwentny i stopniowy – każda nowa umiejętność powinna wynikać z opanowania poprzednich, tworząc solidną i logicznie uporządkowaną strukturę kompetencji.

Etapy szkolenia

I. Szkolenie teoretyczne

1. Przeczytanie instrukcji obsługi

Podstawą każdego szkolenia – zwłaszcza w świecie technologii – jest dokładne zapoznanie się z dokumentacją techniczną. W przypadku dronów oznacza to jedno: zanim uniesiemy się choćby centymetr nad ziemię, należy przeczytać instrukcję obsługi od początku do końca. Nie chodzi tu o formalność – chodzi o bezpieczeństwo, zarówno użytkownika, jak i osób postronnych, a także o dbałość o sprzęt.

Przykład 1:

Dron DJI Mini 3 Pro ma system czujników (wizyjnych i na podczerwień) które mają zabezpieczać przed kolizją drona z obiektami postronnymi. Czujniki te blokują ruch drona jeżeli ten zbliży się na niebezpieczną odległość do przedmiotu, jak również sprawiają że dron wypychany jest z przestrzeni bliskiego sąsiedztwa przedmiotu, gdy już się w niej znajdzie – na bezpieczny dystans. Jeżeli nie znając tych uwarunkowań postanowimy wypróbować start drona w ciasnej przestrzeni, gdzie przykładowo po jednej stronie będzie ściana, a po przeciwnej balustrada, może dojść do sytuacji, że dron będzie wypychany od sąsiadującej ściany w kierunku barierki o ażurowej konstrukcji, której czujniki właśnie z racji jej ażurowej struktury nie wykryją. Wypychany dron nie będzie reagował na sygnały sterowania jakie będziemy dawać z drążków sterowniczych chcąc utrzymać drona w jednej pozycji, i w końcu zetknie się z balustradą i dojdzie do zatrzymania silników i upadku drona. Systemy czujników można oczywiście przed starem wyłączyć, przełączając drona w tryb sportowy, ale to z kolei skutkuje gwałtownymi ruchami drona przy niewielkich odchyłach drążków sterowniczych, co również jest niewskazane podczas latania w ciasnych przestrzeniach. Rozwiązaniem jest przeczytanie instrukcji, zapoznanie się z warunkami lotu, zapoznanie się z danymi technicznymi drona przed jego pierwszym użyciem, w tym z zakresem i zasięgiem oddziaływania czujników drona. Należy też zapoznać się z materiałami instruktażowymi które opisują zasady planowania lotów, z których jedna mówi że punkt startowy powinno organizować się w terenie otwartym.

Przykład 2:

Dron DJI Avata przystosowany do lotów FPV jest z natury dronem niestabilnym w locie, który jest także trudny do utrzymania w jednej pozycji. Do wymuszenia precyzyjnego pozycjonowania służy jeden z przycisków kontrolera, który powoduje jego zawis. Jest to diametralna zmiana w stosunku do klasycznego drona typu Phantom, czy także w stosunku do nowszej generacji dronów takich jak DJI Mini 3 Pro lub Mavic, gdzie pozycjonowanie funkcjonuje na zasadzie ustawienia domyślnego (Jedynie w dronach serii Phantom moża je wyłączyć, natomiast w DJI Mini 3 pro jest ono włączone na stałe). W dronie Avata mamy też inny układ sterowania, to jest za pomocą jednego drążka który odpowiada jednocześnie za pochylenia i odchylenia (obroty wokół osi poprzecznej i normalnej drona), oraz ruch postępowy w płaszczyźnie poziomej. Pozostałe ruchy drona – to jest przechyły (obroty wokół osi podłużnej) i loty w prawo / lewo, oraz loty do góry / w dół, są już tylko wynikiem wypadkowej pochylenia i odchylenia oraz przycisku gazu regulującego prędkość postępową. Na kontrolerze wprawdzie jest dodatkowo nadbudowany mini joystick w postaci przycisku pod kciukiem, którym można bezpośrednio sterować dronem na boki oraz pionowo w górę / w dół, ale jest to jedynie funkcja korygująca, o niewielkim przełożeniu na dynamikę lotu, służąca głównie do precyzyjnego podejścia do lądowania, czy niewielkich przesunięć drona podczas zawisu lub drobnej korekcji trajektorii lotu. Jest to więc inny system sterowania, niż ten do którego jest się przyzwyczajonym latając klasyczną konstrukcją drona typu Phantom, gdzie sterowanie odbywa się przy użyciu dwóch drążków sterowniczych. (Wyjątek pod tym względem stanowi DJI FPV Remote Controller 2 przeznaczony do DJI Avata, któr jest posiada dwu-drążkowy układ sterowania jak w tradycyjnych kontrolerach). Jeżeli zatem wystartujemy dronem DJI Avata chcąc jedynie wypróbować start i lądowanie, a nie będziemy umieli sterować dronem za pomocą aparatury sterującej DJI RC Motion Controller lub DJI RC Motion 2, to w przypadku silniejszego wiatru, dron od razu po wystartowaniu może zostać porwany, a my nie będziemy w stanie przeciwstawić się podmuchom wiatru, i dron może zakończyć lot na koronach pobliskich drzew.

Reasumując: oblatywanie drona bez uprzedniego przeczytania instrukcji obsługi jest nie tylko nieprofesjonalne, ale jest także niebezpieczne.

2. Zapoznanie się z materiałami instruktażowymi

Przeczytanie instrukcji obsługi to pierwszy i niezbędny krok, ale na tym nauka teoretyczna się nie kończy. Instrukcje obsługi zawierają informacje podstawowe, niezbędne, ale nie wszystkie jakie są potrzebne do eksploatacji drona. W instrukcji obsługi drona DJI Mini 3 Pro nie ma na przykład dokładnych informacji o technikach fotografii i nagrywania filmów, nie ma szczegółowego wyjaśnienia na czym poleg dostrajanie wzmocnienia i ekspozycji sygnałów sterowania. Generalnie, w instrukcjach obsługi dronów nie ma wielu informacji, które są potrzebne podczas dalszej eksploatacji drona, stąd też należy się posiłkować kolejnymi źródłami informacji jakimi są materiały instruktażowe wydane przez producenta drona w postaci filmów na platformie szkoleniowej. Są to filmy dotyczące zarówno pierwszego użycia danego modelu drona, jak również filmy dla bardziej zaawansowanych użytkowników BSP.

Biblioteka kursów w „centrum szkoleniowym” dostępnych na platformie cyfrowej w przypadku aplikacji DJI Fly jest bogata. Znajdują się w niej filmy omawiające różne modele dronów. Dodatkowo filmy są podzielona na kategorie takie jak: „Funkcje urządzenia”, Funkcje aplikacji”, „Bezpieczeństwo lotu”, Techniki filmowania”, „Inspiracje i pomysły”, i chociaż zestaw materiałów jest obszerny, to i tu może wystąpić pewien deficyt informacji, oraz niejednoznaczność. Przede wszystkim filmy instruktażowe są tłumaczone z języka chińskiego za pomocą translatora cyfrowego, co nie zawsze daje klarowny przekaz. Innym przykładem jest brak informacji, że tryb auto-pilota „course-lock” w przypadku drona DJI Mini 3 Pro jest jedynie dostępny w ramach używania funkcji Hyper-Lapse, co może być mylące dla tych którzy wcześniej użytkowali drony serii DJI Phantom, w których tryb „course-lock” był dostępny do nagrań video nie tylko w zwykłym trybie nagrywania, ale można go było użyć także do robienia zdjęć, czy po prostu – do wykonania lotu z jego zastosowaniem. Z instrukcji DJI Mini 3 Pro nie wynika to wprost, a powinno, gdyż „course-lock” jest jednym z ważniejszych trybów autopilota drona pozwalającym prowadzić obserwacje na boki z zachowaniem stałego kursu, co w dronie nowszej generacji DJI Mini 3 Pro jest jedynie dostępne dla rzadko używanego nagrywania filmów w technice poklatkowej. O takich niuansach często można się dowiedzieć dopiero w trakcie przeprowadzania prób.

3. Zaplanowanie ćwiczeń praktycznych

Dopiero przeczytanie instrukcji i zaznajomienie się z materiałami instruktażowymi dotyczącymi obsługi drona pozwala określić od czego zacząć szkolenie praktyczne, oraz je zaplanować, tak aby nauka była efektywna i prowadziła do opanowania wszystkich szczegółów związanych z eksploatacja danego modelu drona.

Planując harmonogram ćwiczeń należy kierować się zasadą: od czynności prostych – do złożonych, od manewrów podstawowych – do manewrów wymagających synchronizacji kilku czynności jednocześnie.

Należy też pamiętać, że zanim wystartujemy, należy jak największą część funkcji przećwiczyć bez uruchamiania silników i wznoszenia drona w powietrze. W tym celu należy zrobić spis wszystkich przycisków na aparaturze sterującej, wszystkich funkcji dostępnych w interfejsie aplikacji sterującej, a ponadto należy wyszczególnić jakie i ile funkcji jest przyporządkowana poszczególnym przyciskom aparatury sterującej, oraz jak manualnie dane funkcje są wywoływane za pomocą danego przycisku aparatury sterującej. Chodzi o to, że w wielu przypadkach jednemu przyciskowi jest przyporządkowane wiele komend sterowania, a o tym która z nich zostanie użyta decyduje sposób w jaki będziemy naciskać na dany przycisk, czy to będzie pojedyncze naciśnięcie, czy podwójne, tudzież krótkie albo długie, czy kombinacja krótkiego z długim, itp. Przykładem jest przycisk „wstrzymania lotu / powrotu do bazy (RTH)” na kontrolerze DJI RC (z wbudowanym ekranem) a także na DJI RC-N1 – czyli kontrolerze dostosowanym do podłączenia urządzenia mobilnego (smartfona / tableta): gdy naciśnie się go raz – dron wyhamuje i zawiśnie w miejscu, gdy dwa razy – dron rozpocznie RTH. Innym przykładem jest kontroler DJI RC Motion 2 dla drona DJI Avata, którego przycisk blokady (lock button) ma przypisane cztery funkcje: włączanie i wyłączanie silników, start i lądowanie, zawiśnięcie drona i wyłączenie zawisu, przerwanie procedury RTH. Co się tyczy tej ostatniej komendy, to można ją wykonać również za pomocą innego przycisku jakim jest „przełącznik trybów”, a zatem mamy tu do czynienia z przypisaniem więcej niż jednego przycisku do jednej komendy. W analogicznym kontrolerze przystosowanym do sterowania tym samym dronem, jakim jest DJI Motion Controller, przycisk blokady ma już przyporządkowane nie cztery, a trzy funkcje – to jest bez funkcji zawisu drona. Także w przypadku tych dwóch kontrolerów, sposób naciśnięcia na przycisk decyduje która z funkcji zostanie przywołana.

Okazuje się więc, że opanowanie przycisków kontrolera i przypisanych im funkcji nie jest proste, i należy tak zaplanować ćwiczenia praktyczne, aby prowadziły one do wyrobienia u pilota wykonywania zadań sensualno-motorycznych poprzez stopniowe dozowanie bodźców treningowych, tak aby zapamiętywać wyuczone schematy ruchowe, aby wyrabiać pamięć proceduralną potocznie zwaną pamięcią mięśniową. Pamiętać przy tym należy o bezpieczeństwie i odpowiednim dozowaniu stopnia trudności.

Bez zapoznania się z funkcjami kontrolera nie należy rozpoczynać lotu, gdyż w jego trakcie może być za późno na szukanie w instrukcji obsługi jak uruchamia się awaryjne lądowanie.

II. Ćwiczenia praktyczne

Plany ćwiczeń praktycznych i ich realizacja opisana i pokazana za pomocą nagrań filmowych, znajdują się w kolejnych artykułach przedstawiających zestaw ćwiczeń manualnych mających na celu opanowanie automatycznych odruchów podczas pracy na goglach DJI Goggles 2, oraz na kontrolerze DJI RC Motion 2 przeznaczonych do latania dronem FPV, do których odnośniki zamieszone są poniżej:

1. Metodyka nauczania latania BSP na przykładzie drona FPV – ćwiczenia manualnej pracy na goglach DJI Googles 2
2. Metodyka nauczania latania BSP na przykładzie drona FPV – ćwiczenia obsługi aparatury zdalnego sterowania DJI Motion 2

W artykułach szczegółowo omówione są funkcje panelu dotykowego w goglach FPV, który pełni wiele funkcji i wymaga świadomego, intuicyjnego opanowania, oraz funkcje przypisane poszczególnym przyciskom kontrolera, oraz jak te funkcje zmieniają się w zależności od sposobu użycia przycisków.