• Uus, 11. ja 12. klassi õpilastele mõeldud droonide elektroonika ja programmeerimise kursus astub drooni lennutamisest sammu edasi: fookuses on drooni ehitamine, seadistamine, hooldus ja testimine. 

Tallinna tehnikaülikooli professori Raivo Selli sõnul vajab droonivaldkond nii operaatoreid kui ka tehnilisi spetsialiste. Ta ütleb intervjuus, et uus kursus aitab arendada insenertehnilist mõtlemist, õpetab probleeme lahendama ja saama süsteemselt aru drooni toimimisest.

Mis on uue kursuse peamine sisu ja eesmärk?

Droonide elektroonika ja programmeerimise kursus annab õpilastele põhjalikud teadmised ja oskused droonide elektroonika koostamisest, tarkvara seadistamisest ning lennu ettevalmistamisest. Kursus keskendub drooni juhtimissüsteemide seadistamisele ja elektroonikakomponentide ühendamisele, et tagada täpne ja stabiilne lend. Tutvutakse drooni tarkvaraplatvormidega ning püsivara uuendamisega.

Kursus aitab arendada insenertehnilist mõtlemist ja probleemilahendusoskust kiiresti arenevas tehnoloogiavaldkonnas – mehitamata õhusõidukite maailmas.

Mida tähendab droonide ehitamine ja inseneeria gümnasistile?

Drooni lennuks ettevalmistamine on sama oluline kui selle lennutamine – üks ei saa ilma teiseta. Samas inimeste huvid ja võimed erinevad. Mõnele sobib drooniga lendamine ja kiirete otsuste tegemine, teisele aga rahulikum ning süvenemist nõudev tehniline töö droonide elektroonika ja tarkvaraga.

Kursus keskendub drooninduses poolele, mis jääb sageli drooni lennutamise varju: droonide ehitamisele, seadistamisele ja hooldamisele. Droonivaldkonnas on vaja nii operaatoreid kui ka spetsialiste, kes droone ette valmistavad, seadistavad ja parandavad.

“Eesmärk on, et uuendused selles valdkonnas sünniks just Eestis.

Droonide koostamisel ja lennuks ettevalmistamisel tuleb kasuks, kui õpilane on varem drooni lennutanud. See aitab mõista, kuidas droon õhus käitub, mis on operaatorile oluline, ning kuidas seadistada drooni nii, et see oleks stabiilne, ohutu ja vastaks piloodi ootustele.

Samas ei ole eelnev lennukogemus kursuse läbimiseks kohustuslik – piisab huvist tehnoloogia vastu ja motivatsioonist õppida. Oluline on, et noor kogeks, kuidas elektroonika, tarkvara ja mehaanika moodustavad toimiva süsteemi ning mil moel ühe komponendi või seade muutmine mõjutab kogu drooni käitumist.

Kellele on kursus on mõeldud ja kuidas on õpe korraldatud?

Kursus sobib 11.–12. klassi õpilastele, kes on eelnevalt läbinud droonide baaskursuse või omavad drooni lennutamise kogemust. Maht on 35 akadeemilist tundi. Õpe on kombineeritud, suurem osa õppematerjalist on veebipõhine.

Kursus koosneb kahest praktilisest päevast laboris, kus õpetaja juhendamisel koostatakse droon, programmeeritakse ja tehakse lennutestid. Praktiliste tööde eesmärk on rakendada kursusel omandatud teadmisi päris drooni ehitamisel ja seadistamisel.

Mida õpilased praktilise tööna teevad?

Praktilised tööd on jaotatud kahte etappi: esimeses pannakse droon mehaaniliselt ja elektrooniliselt kokku ning teises seadistatakse selle tarkvara ning tehakse lennuteste.

“Drooni lennuks ettevalmistamine on sama oluline kui selle lennutamine – üks ei saa ilma teiseta.

Esimene praktiline päev algab drooniplatvormi ja selle komponentide tutvustusega. Õpilased harjutavad jootmist, õpivad tundma elektroonikakomponente ning panevad drooni samm-sammult kokku. Selle käigus kinnitatakse raamile mootorid, ühendatakse elektroonika ning joodetakse vajalikud juhtmed vastavalt skeemile. Päeva lõpuks on õpilane täielikult kokku pannud drooni, mille tarkvara saab järgmises etapis seadistada ja mida testida.

Enne praktilist päeva on õpilased läbinud kursuse esimesed moodulid ja saavad aru drooni komponentidest, jootmise põhitõdedest ning drooni koostamise loogikast. Tutvustatakse drooni põhikomponente: lennukontrollerit, mootoreid, kiiruskontrollerit, kaamerat, videosaatjat, raadiosidemoodulit, GPS-moodulit ja akut. Tutvutakse jootmise tööriistadega, ohutusnõuetega ning harjutatakse eri ühendusi jootma.

Kuidas on kursus üles ehitatud ja mida kuue mooduliga õpitakse?

Kursus on üles ehitatud kuue moodulina, mis moodustavad loogilise õpitee drooni ehitamisest kuni lennutestini. Esimeses tutvutakse droonide ehituse põhimõtetega ning drooni elektrooniliste ja tarkvaraliste alamsüsteemidega.

Teine moodul keskendub elektroonikale ja jootmisele: käsitletakse drooni elektroonikamooduleid, mootoreid, akusid, raadio- ning videosidet. Kolmandas moodulis on fookus drooni mehaanikal ja konstruktsioonil. Õpilased tutvuvad 3D-printimisega ning õpivad valmistama drooni jaoks vajalikke detaile, samal ajal käsitletakse konstruktsiooni tugevust, materjalide omadusi ja detailide paigutust drooni raamile. Neljas moodul keskendub tarkvara seadistamisele: konfigureeritakse lennukontroller, seadistatakse drooni tarkvara ning kontrollitakse eri süsteemide tööd. Õpilased näevad, kuidas tarkvaras tehtud muudatused mõjutavad drooni käitumist. Viies moodul käsitleb lennu ettevalmistust ja ohutustehnikat, et õpilane oskaks enne lendu kontrollida drooni süsteemide töökindlust ning mõistaks reegleid ja ohutusnõudeid. Viimases moodulis seadistatakse täiendavalt ja tehakse testlennud: analüüsitakse drooni lennuandmeid, kontrollitakse seadistuste toimimist ning õpitakse drooni häälestama.

Milliseid oskusi kursus kõige enam arendab?

Kursuse suurim väärtus seisneb selles, et õpilased õpivad lahendama insenertehnilisi probleeme, mis ühendavad mitu valdkonda: elektroonikat, mehaanikat ja tarkvara. Oluline on mõista, kuidas eri alamsüsteemid koos toimivad ning mil moel rikke korral probleemi leida ja lahendada. Õpitakse tõrkeotsingut – kuidas leida üles probleemid, mis võivad nii elektroonikas, tarkvaras kui ka mehaanilises konstruktsioonis tekkida.

Selline ülesehitus aitab mõista, kuidas droon tervikuna kokku jookseb: millal viga tuleb ühendusest, millal seadistusest ja millal konstruktsioonist.

Kuidas seostub kursus reaalainetega ja miks see võib noort motiveerida?

Kursus võimaldab siduda koolis õpitavad baasteadmised nende rakendamisega elus. Näiteks näevad õpilased, kuidas tarkvaras tehtud muudatused mõjutavad drooni käitumist. Õpitakse mõistma aerodünaamika põhimõtteid, vibratsiooni mõju lennu stabiilsusele ning mehaanilise konstruktsiooni vastupidavust.

“Oluline on, et noor saaks kogemuse, kuidas elektroonika, tarkvara ja mehaanika moodustavad koos toimiva süsteemi.

3D-printimise kaudu saadakse aru, kuidas detaile projekteerida ning millised konstruktsioonid on tugevad ja millised nõrgad. Elektroonika jootmine aitab mõista elektrivoolu, juhtmete valikut ja ühenduste kvaliteedi mõju seadme töökindlusele. Samal ajal seostub praktiline tegevus otseselt matemaatika ja informaatikaga – näiteks lennuandmete analüüsimine, liikumise kirjeldamine graafikute abil või lennukontrolleri tarkvara seadistamine. Selline praktiline ja käeline tegevus aitab muuta inseneriala noorte jaoks atraktiivsemaks ning ärgitab valima tulevikus tehnoloogia- või insenerieriala.

Mis on kursuse arenduse taust ja kuidas koole toetatakse?

Kursus on töötatud välja Inseneriakadeemia programmi toel ja valmis 2026. aasta alguses. Samal ajal toetub kursuse sisu ka rahvusvahelisele arendustööle Erasmus+ programmi projektis SafeAV: autonoomsete sõidukite ohutuse valideerimise ja verifitseerimise ühtlustamine kõrghariduses. Projekti eesmärk on arendada autonoomsete süsteemide, sealhulgas droonide ja teiste autonoomsete sõidukite õppe- ja kompetentsimudeleid Euroopa ülikoolide ja partnerorganisatsioonide koostöös.

Praegu hakkavad kursust testima esimesed katsekoolid. TalTech toetab koole nii õppematerjalide, nõustamise kui ka vajalike töövahendite valikul.

Miks on droonioskused olulised ka riigikaitse jaoks?

Droonide kasutamine on kiiresti kasvav valdkond ning oskus droone ehitada, hooldada ja seadistada muutub üha olulisemaks. Kursus aitab luua laiapõhjalist pädevust, mis võimaldab vajadusel kiiresti spetsialiseeruda droonioperaatoriteks või droonide tehnilisteks spetsialistideks.

Tulevikunägemuse järgi on praegu ainuvõimalik suund valmistada noori droonide valdkonnas võimalikult laiapõhjaliselt ette, juhuks kui meil on kiiresti vaja spetsialiste, kes suudavad droone lennutada, valmistada neid lennuks ette, remontida ning ka arendada. Seda ei ole võimalik teha mõne nädalaga. Küll aga on võimalik kriisitingimustes kiiresti reageerida ja komplekteerida spetsialistide meeskonnad, kui ühiskonnas on suur osa noortest ühel või teisel moel droonidega kokku puutunud ja saavad kiiresti kohaneda vastava vajadusega droonispetsialistiks.

Mis on selle kursuse laiem eesmärk?

Eesmärk on, et Eesti noortel oleks tulevikus tugevad ja praktilised droonitehnoloogiateadmised ning et uuendused selles valdkonnas sünniks just Eestis.