Cours ingénieur drone

Leçon 1 • Culture de sécurité et sensibilisation aux risques

Inculque un état d'esprit priorisant la sécurité avant tout travail pratique. Couvre l'identification des dangers avant vol et les protocoles d'intervention d'urgence.

Leçon 2 • Histoire et évolution des drones

Retrace le développement des drones depuis les origines militaires jusqu'aux plateformes commerciales. Établit le contexte pour comprendre pourquoi les conceptions modernes privilégient certains compromis de performance.

Leçon 3 • Aperçu des sous-systèmes du drone

Cartographie chaque sous-système principal : cellule, propulsion, alimentation, avionique et communication. Prépare les apprenants pour les chapitres approfondis sur chaque sous-système.

Leçon 4 • Principes aérodynamiques fondamentaux

Explique la portance, la traînée, la poussée et le couple appliqués au vol à voilure tournante. Fournit les bases physiques nécessaires à la sélection du châssis et au dimensionnement des moteurs.

Leçon 1 • Tests et validation du châssis

Présente les tests sur banc, les tests de chute et l'analyse par éléments finis pour la validation du châssis. Garantit que les apprenants peuvent vérifier une conception avant le vol.

Leçon 2 • Analyse des exigences structurelles

Définit les cas de charge, les points de contrainte et les exigences de rigidité pour les châssis de drone. Relie l'analyse structurelle directement aux décisions d'emport et de domaine de vol.

Leçon 3 • Science des matériaux pour les châssis de drone

Compare la fibre de carbone, l'aluminium, la fibre de verre et les composites polymères par rapport résistance/poids et coût. Guide la sélection des matériaux pour des profils de mission spécifiques.

Leçon 4 • Méthodes de fabrication et de production

Couvre l'usinage CNC, l'impression 3D et le moulage manuel pour les châssis prototypes et de série. Relie le choix de fabrication au coût, au délai et au résultat structurel.

Leçon 1 • Contrôleurs de vitesse électroniques

Couvre les principes de fonctionnement des ESC, les circuits BEC et les protocoles de firmware comme le DSHOT. Relie la sélection de l'ESC au courant moteur et à la compatibilité avec le contrôleur de vol.

Leçon 2 • Technologie des batteries et gestion

Compare les chimies LiPo, Li-ion et à électrolyte solide par densité énergétique, taux de décharge et durée de vie. Couvre la charge sécurisée, le stockage et les systèmes de gestion de batterie.

Leçon 3 • Processus de dimensionnement du système de propulsion

Intègre les données du moteur, de l'ESC, de l'hélice et de la batterie dans un calcul de dimensionnement unifié. Les apprenants produisent une fiche technique de propulsion complète.

Leçon 4 • Fondamentaux des moteurs brushless

Explique l'indice KV du moteur, la taille du stator, la configuration du bobinage et les courbes d'efficacité. Fournit la base pour assortir les moteurs aux exigences du châssis et de l'emport.

Leçon 1 • Modes GPS et navigation

Configure le maintien de position, le retour au point de départ et la navigation par points de passage à l'aide de récepteurs GNSS. Relie la précision GPS aux exigences de planification de mission.

Leçon 2 • Conception des modes de défaillance et de redondance

Conçoit les réponses aux défaillances pour les scénarios de perte de signal, de batterie faible et de panne de capteur. Garantit que les apprenants peuvent construire des architectures avioniques tolérantes aux pannes.

Leçon 3 • Réglage des contrôleurs PID

Enseigne le réglage des gains proportionnel, intégral et dérivé pour les axes de roulis, de tangage et de lacet. Les apprenants règlent un drone simulé et réel pour obtenir un vol stationnaire stable.

Leçon 4 • Fusion de capteurs et estimation d'état

Explique comment les accéléromètres, gyroscopes, magnétomètres et baromètres sont fusionnés en estimations d'attitude et de position. Couvre les principes du filtre de Kalman à un niveau appliqué.

Leçon 1 • Protocoles de liaison de contrôle RC

Compare les protocoles RC analogiques et numériques dont le PWM, le PPM, le SBUS et le CRSF. Relie le choix du protocole aux exigences de latence, de portée et de nombre de voies.

Leçon 2 • Systèmes de télémétrie

Configure la télémétrie bidirectionnelle pour la surveillance en temps réel des données de vol et le réglage des paramètres. Couvre le protocole MAVLink et l'intégration à la station au sol.

Leçon 3 • Fondamentaux RF pour les liaisons drone

Couvre les bandes de fréquence, les schémas de modulation et la théorie des antennes pertinents pour les communications des drones. Fournit les bases physiques pour les calculs de budget de liaison.

Leçon 4 • Analyse du budget de liaison

Enseigne le calcul systématique du budget de liaison pour prédire la portée de communication fiable. Les apprenants remplissent une feuille de calcul de budget de liaison pour un système drone multi-liaisons.

Leçon 1 • Évaluation des risques opérationnels

Applique des cadres structurés d'évaluation des risques pour catégoriser les opérations par risque au sol et dans les airs. Les apprenants réalisent une évaluation des risques pour une mission au-delà de la ligne de vue visuelle.

Leçon 2 • Gestion des assurances et de la responsabilité

Explique l'exposition à la responsabilité, l'assurance coque et les exigences de couverture tiers pour les opérations commerciales de drones. Relie le périmètre de l'assurance au niveau de risque opérationnel.

Leçon 3 • Développement du manuel d'exploitation

Construit un manuel d'exploitation professionnel couvrant les procédures, les protocoles d'urgence et les registres de maintenance. Garantit que les apprenants peuvent satisfaire aux exigences documentaires réglementaires.

Leçon 4 • Certification du télépilote de drone

Décrit les exigences de test de connaissances, les évaluations pratiques et les normes de récurrence pour les télépilotes professionnels. Relie le niveau de certification aux catégories d'opérations autorisées.

Leçon 1 • LiDAR et capteurs de télémétrie

Explique la génération de nuages de points LiDAR, les motifs de balayage et l'intégration avec la centrale inertielle pour le géoréférencement. Relie la qualité des données LiDAR à la précision du post-traitement.

Leçon 2 • Systèmes de caméra et d'imagerie

Compare les caméras RVB, thermiques, multispectrales et hyperspectrales par application et type de données produites. Les apprenants configurent une caméra pour des cas d'usage en photogrammétrie et en agriculture de précision.

Leçon 3 • Intégration mécanique de l'emport

Couvre la conception de la nacelle, l'isolation vibratoire et l'ajustement du centre de gravité pour le montage de l'emport. Garantit que la masse de l'emport ne compromet pas la stabilité en vol.

Leçon 4 • Interfaces d'alimentation et de données de l'emport

Conçoit des rails d'alimentation régulés et des bus de données pour les dispositifs d'emport incluant les liaisons USB, HDMI et série. Couvre la compatibilité électromagnétique entre l'emport et l'avionique.

Leçon 1 • Conception de mission par points de passage

Couvre le placement des points de passage, les profils d'altitude, les réglages de vitesse et la logique de déclenchement de la caméra. Les apprenants conçoivent une mission de levé aérien en grille avec des objectifs de recouvrement et de résolution au sol.

Leçon 2 • Ordinateurs embarqués de bord

Intègre des cartes monocarte avec les contrôleurs de vol pour le traitement et la prise de décision embarqués. Couvre la communication basée sur ROS avec le firmware du pilote automatique.

Leçon 3 • Coordination d'essaims et de multi-drones

Introduit le vol en formation, l'allocation des tâches et la communication inter-drones pour les opérations en essaim. Fournit une base conceptuelle et pratique pour les déploiements multi-drones.

Leçon 4 • Systèmes d'évitement d'obstacles

Implémente la détection d'obstacles basée sur des capteurs utilisant des entrées ultrasoniques, infrarouges et de caméra de profondeur. Les apprenants configurent un comportement d'évitement dans un environnement simulé.