Modül 1
GİRİŞ
Eğitimin açılış modülüdür. Katılımcı, eğitmen ve akademi ile tanışır, eğitimin genel akışını, kazanımlarını ve değerlendirme yöntemini öğrenir; drone yapımı ve kodlaması için ihtiyaç duyulacak donanım ve yazılım araçları bu modülde tanıtılır.
1.1 Giriş/Tanışma
Eğitmenin ve Altın Kariyer Akademi'nin tanıtıldığı, katılımcıların eğitimden beklentilerinin netleştirildiği açılış oturumudur. Eğitimin hedef kitlesi, ön koşulları ve genel çalışma disiplini bu bölümde paylaşılır.
1.2 Kurs İçeriğinin Detaylı İncelenmesi P1
Müfredatın ilk yarısının (teorik temeller, Python ve simülasyon modülleri) modül modül tanıtıldığı, her bölümün amacının ve birbirleriyle olan bağlantısının açıklandığı oryantasyon oturumu.
1.3 Kurs İçeriğinin Detaylı İncelenmesi P2
Müfredatın ikinci yarısının (ileri programlama, ArduPilot/Gazebo/ROS ve drone mekaniği modülleri) tanıtıldığı, kursun sonunda ulaşılacak yetkinlik seviyesinin somut örneklerle anlatıldığı oturum.
1.4 Gerekli Ürün ve Ekipmanların Tanıtımı
Eğitim boyunca kullanılacak yazılımların (Python, VS Code, simülasyon araçları) ve ileri seviye uygulamalarda ihtiyaç duyulabilecek donanımların (uçuş kontrol kartı, sensör, motor, pervane vb.) tanıtıldığı, kurulum öncesi hazırlık listesinin paylaşıldığı bölüm.
Modül 2
TEMEL TEORİK
İnsansız Hava Aracı (İHA) kavramına giriş yapılan, drone'ların ne olduğunu, hangi bileşenlerden oluştuğunu ve nasıl programlandığını kavramsal düzeyde ele alan modüldür. Bu modül, ilerideki uygulamalı derslerin üzerine oturacağı ortak terminolojiyi ve teorik zemini oluşturur.
2.1 İHA Nedir?
İnsansız Hava Aracı kavramının tanımı, motor-pervane-sensör üçlüsüyle uzaktan veya otonom olarak uçabilme prensibi, GPS/kızılötesi kamera/ana kamera gibi temel donanımlar ve rotor sayısının drone boyutuna göre nasıl değiştiği anlatılır.
2.2 İHA Bileşenleri
Bir drone'u oluşturan temel donanım bileşenlerine (uçuş kontrol kartı, motor, pervane, güç sistemi, sensörler, haberleşme modülleri) genel bir bakış sunulur; her bileşenin sistem içindeki görevi kavramsal düzeyde açıklanır.
2.3 İHA Programlama Teknikleri
Bir İHA'nın yazılım tarafında nasıl kontrol edildiğine, komut gönderme ve telemetri alma mantığına, otonom uçuş senaryolarının kod ile nasıl tanımlandığına dair genel bir çerçeve sunulur.
2.4 İHA Sistemleri İçin Kullanılan Teknik
Endüstride İHA sistemlerinin geliştirilmesinde kullanılan başlıca yazılım/donanım protokolleri (MAVLink, MAVSDK gibi) ve simülasyon yaklaşımlarına genel bir giriş yapılır.
2.5 Uygulamalar
Teorik bilgilerin pekiştirilmesi amacıyla örnek İHA kullanım senaryoları (tarım, arama-kurtarma, kayıt/gözlem vb.) üzerinden kısa uygulamalı örnekler incelenir.
Modül 3
PYTHON'A GİRİŞ
İleride yapılacak tüm İHA programlama ve yapay zeka uygulamalarının temelini oluşturan Python programlama diline sıfırdan giriş modülüdür. Katılımcı, kurulumdan fonksiyon yazımına kadar bir programı bağımsız olarak yazabilecek seviyeye getirilir.
3.1 Python Kurulumu
Python yorumlayıcısının bilgisayara kurulumu, sürüm seçimi ve kurulumun doğrulanması adımları.
3.2 VS Code Kurulumu
Visual Studio Code geliştirme ortamının kurulumu, Python eklentisinin eklenmesi ve kod yazma/çalıştırma/hata ayıklama (debug) alışkanlıklarının kazandırılması.
3.3 Yorum Satırları ve Python Söz Dizimi
Python'un girinti (indentation) tabanlı yazım kuralları, yorum satırlarının kullanımı ve temel kod okunabilirlik prensipleri.
3.4 Değişkenler ve Veri Tipleri
Tam sayı, ondalıklı sayı, metin ve mantıksal (boolean) veri tiplerinin tanımı, değişken isimlendirme kuralları ve dinamik tipleme kavramı.
3.5 Veri Tiplerinin Dönüşümü
int(), float(), str() gibi fonksiyonlarla veri tipleri arasında dönüşüm yapma ve tip uyumsuzluğundan kaynaklanan hataların yönetimi.
3.6 Kullanıcıdan Giriş Almak
input() fonksiyonu ile kullanıcıdan veri alma, alınan verinin uygun tipe dönüştürülmesi ve print()/f-string ile biçimli çıktı üretme.
3.7 Koşul İfadeleri (if, elif, else)
Koşula bağlı karar verme yapıları, çoklu koşul zincirleri, iç içe koşullar ve and/or ile birleşik koşulların yazımı.
3.8 Döngüler (for, while)
Bir koleksiyon üzerinde dolaşmak için for döngüsü, bir koşul sağlandığı sürece tekrar için while döngüsü ve range() kullanımı.
3.9 Break, Continue, Pass Komutları
Döngüyü tamamen sonlandıran break, o turu atlayıp devam eden continue ve sözdizimsel olarak boş blok bırakan pass komutlarının kullanım alanları.
3.10 Nested (İç İçe) Döngüler ve Koşullar
Döngü içinde döngü, koşul içinde koşul yazımı; iç içe yapıların okunabilirliği ve performansa etkisi üzerine pratik örnekler.
3.11 Fonksiyon Nedir ve Nasıl Yazılır?
def ile fonksiyon tanımlama, return ile değer döndürme ve kodu tekrar kullanılabilir parçalara bölmenin mantığı.
3.12 Fonksiyon Parametreleri ve Dönüş Değerleri
Konumsal ve varsayılan değerli parametreler, birden fazla değer döndürme ve fonksiyonların İHA kontrol komutlarında nasıl kullanılacağına dair hazırlık niteliğinde örnekler.
Modül 4
İHA PROGRAMLAMAYA GİRİŞ (MAVSDK + JMAVSIM)
Python bilgisinin İHA dünyasına taşındığı ilk uygulamalı modüldür. Katılımcı, JMAVSim simülatörü ve MAVSDK kütüphanesi üzerinden gerçek bir drone'a dokunmadan güvenli biçimde kalkış, iniş ve temel uçuş komutlarını kod ile vermeyi öğrenir.
4.1 JMAVSim Tanıtımı
PX4 tabanlı JMAVSim simülatörünün kurulumu, arayüzü ve sanal bir drone üzerinde test yapmanın avantajları.
4.2 QGroundControl Tanıtım
Yer kontrol istasyonu yazılımı QGroundControl'ün kurulumu, telemetri verilerinin izlenmesi ve simülasyon/gerçek araç bağlantısının nasıl kurulduğu.
4.3 Araç Üzerindeki Verilerin Çekilmesi
MAVSDK aracılığıyla drone'un konum, hız, batarya ve uçuş modu gibi telemetri verilerinin Python koduyla okunması.
4.4 Drone Takeoff and Land Komutu
Kod ile otonom kalkış (takeoff) ve iniş (land) komutlarının gönderilmesi, güvenli irtifa ve iniş parametrelerinin ayarlanması.
4.5 Drone Offboard Position Ned Komutu
NED (Kuzey-Doğu-Aşağı) referans sistemine göre hedef pozisyon komutu göndererek drone'u belirli bir noktaya uçurma.
4.6 Drone Offboard Velocity Body Komutu
Aracın kendi gövde eksenine göre hız komutları göndererek dinamik ve tepkisel uçuş davranışları oluşturma.
4.7 Drone Goto Komutu
Enlem/boylam/irtifa bilgisiyle drone'a doğrudan hedef nokta tanımlayan goto komutunun kullanımı ve rota planlamadaki yeri.
Modül 5
İHA PROGRAMLAMA
Temel uçuş komutlarının, geometrik şekiller çizme ve gerçek zamanlı veri takibi gibi daha karmaşık otonom görevlere dönüştürüldüğü uygulama modülüdür. Katılımcı bu bölümde kendi yer bilgisayarını kodlayarak canlı veriyi bir panele aktarmayı öğrenir.
5.1 Havada Hayali Küp Çizme Uygulaması
Ardışık offboard pozisyon komutlarıyla drone'a havada bir küp şeklini otonom olarak çizdirme uygulaması.
5.2 Merkez Odaklı Eşkenar Üçgen Çizimi
Belirli bir merkez noktası etrafında eşkenar üçgen rotası hesaplayarak drone'un bu rotayı otonom takip etmesinin sağlanması.
5.3 Drone Takip Uygulaması ve Gerçek Zamanlı Veri Tabanında Veri Takibi
Uçuş sırasında üretilen telemetri verilerinin gerçek zamanlı bir veri tabanına kaydedilmesi ve bu verilerin anlık olarak izlenmesi.
5.4 Dönerek Düz Bir Hat Üzerinde İlerleme - Bölüm 1
Drone'un kendi ekseni etrafında dönerken aynı zamanda düz bir hat üzerinde ilerlemesini sağlayan hız ve yön komutlarının birlikte kullanımı (teorik ve kurulum).
5.5 Dönerek Düz Bir Hat Üzerinde İlerleme - Bölüm 2
Bir önceki bölümde kurgulanan dönerek ilerleme senaryosunun uçtan uca kodlanması, test edilmesi ve sonuçların değerlendirilmesi.
5.6 Kendi Yer Bilgisayarımızı Kodlama
Hazır yer kontrol istasyonu yazılımları yerine, MAVSDK üzerinden kendi özel yer bilgisayarı (ground control) arayüzünün Python ile kodlanması.
5.7 Canlı Verilerin Görselleştirilmesi Panele Aktarılması
Uçuş sırasında toplanan telemetri verilerinin canlı bir gösterge paneline (dashboard) aktarılarak görselleştirilmesi.
Modül 6
İHA PROGRAMLAMA - YAPAY ZEKA PROJELERİ
Python ve İHA programlama bilgisinin görüntü işleme ve yapay zeka ile birleştirildiği proje odaklı modüldür. Katılımcı, kamera görüntüsünden anlamlı bilgi çıkarıp bunu drone'un uçuş davranışına dönüştüren uçtan uca projeler geliştirir.
6.1 Drone ile Renk Takibi-1
Kamera görüntüsünde belirli bir rengin tespit edilmesi ve drone'un bu renkli nesneye göre konumunu ayarlamasının temel mantığı.
6.2 Drone ile Renk Takibi-2
Renk takibi uygulamasının geliştirilerek gürültüye dayanıklı hale getirilmesi ve takip hassasiyetinin artırılması.
6.3 Drone ile Mesafe Takibi
Görüntü işleme ile hedef nesneye olan mesafenin tahmin edilmesi ve drone'un bu mesafeyi sabit tutacak şekilde konumlanması.
6.4 Drone ile Seçili Hedef Takibi-1
Kullanıcının görüntü üzerinden seçtiği bir hedefin drone tarafından otonom olarak takip edilmesine giriş.
6.5 Drone İle Seçili Hedef Takibi-2
Seçili hedef takip algoritmasının farklı senaryolarla (hedefin hızlanması, açı değiştirmesi) test edilerek geliştirilmesi.
6.6 Drone İle Seçili Hedef Takibi-3
Seçili hedef takibinin uçuş kontrol komutlarıyla tam entegrasyonu ve uçtan uca çalışan bir takip sisteminin tamamlanması.
6.7 Yapay Zeka İle Hedef Takibi-1 (Yolo)
YOLO nesne tespiti modelinin tanıtımı ve drone kamerasından alınan görüntü üzerinde gerçek zamanlı nesne tespiti yapılması.
6.8 Yapay Zeka ile Hedef Takibi-2 (Yolo)
YOLO ile tespit edilen hedefin koordinat bilgisinin drone'un uçuş komutlarına dönüştürülerek otonom hedef takibinin tamamlanması.
Modül 7
İHA PROGRAMLAMA-2 (ARDUPİLOT + GAZEBO + ROS)
Eğitimin en kapsamlı uygulama modülüdür. Katılımcı, endüstride yaygın kullanılan ArduPilot otopilot yazılımı, Gazebo fizik simülatörü ve ROS (Robot Operating System) altyapısını bir araya getirerek gerçekçi bir İHA geliştirme ortamı kurar ve sensör simülasyonlarıyla çalışır.
7.1 Ubuntu 22.04 Kurulumu
İHA geliştirme araçlarının (ArduPilot, Gazebo, ROS) çalışacağı Ubuntu 22.04 işletim sisteminin kurulumu ve temel yapılandırması.
7.2 Ardupilot Tanıtım ve Kurulum
Açık kaynak otopilot yazılımı ArduPilot'ın mimarisi, SITL (Software In The Loop) kurulumu ve temel kullanımı.
7.3 Gazebo Tanıtım ve Kurulum
Fizik tabanlı 3B simülasyon ortamı Gazebo'nun kurulumu ve İHA modellerinin bu ortama nasıl entegre edildiği.
7.4 ROS Tanıtım ve Kurulum
Robot Operating System'in kurulumu, düğüm (node)/konu (topic) mantığı ve İHA sistemlerinde neden tercih edildiği.
7.5 Mission Planner Tanıtımı
ArduPilot ile uyumlu yer kontrol istasyonu Mission Planner'ın arayüzü, bağlantı kurulumu ve temel kullanımı.
7.6 Mission Planner da Drone Rotalama Sistemleri Bölüm -1
Mission Planner üzerinde waypoint tabanlı görev (mission) planlama mantığına giriş ve ilk rota oluşturma uygulaması.
7.7 Mission Planner da Drone Rotalama Sistemleri Bölüm -2
Rota planlamanın ileri seviye parametrelerle (irtifa profili, bekleme süresi, koşullu komutlar) zenginleştirilmesi.
7.8 MavSDK Nedir
MAVSDK kütüphanesinin mimarisi, desteklediği diller ve önceki modüllerde kullanılan API'lerin bu bağlamda tekrar konumlandırılması.
7.9 MavLink Nedir
İHA'lar ile yer istasyonu/bilgisayar arasındaki iletişimi sağlayan MAVLink protokolünün mesaj yapısı ve çalışma mantığı.
7.10 MavSDK ile Gazebo Ortamında Telemtri Haberleşme Teknikleri Bölüm 1
Gazebo simülasyonundaki bir İHA'ya MAVSDK üzerinden bağlanarak telemetri verisi alışverişinin temel kurulumu.
7.11 MavSDK ile Gazebo Ortamında Telemtri Haberleşme Teknikleri Bölüm 2
Bölüm 1'de kurulan bağlantı üzerinden komut gönderme ve gelen verinin işlenmesi uygulamalı olarak derinleştirilir.
7.12 Mavlink ile Gazebo Ortamında Telemtri Haberleşme Teknikleri Bölüm 1
MAVLink protokolünün düşük seviyede kullanılarak Gazebo ortamındaki İHA ile doğrudan mesajlaşmanın kurulması.
7.13 Mavlink ile Gazebo Ortamında Telemtri Haberleşme Teknikleri Bölüm 2
MAVLink mesajlarının ayrıştırılması (parsing) ve özel komutların bu protokol üzerinden gönderilmesi.
7.14 Gazebo Similasyonunda Mavsdk ile Telemetri Çalışması Bölüm-1
Gazebo'da tam kapsamlı bir uçuş senaryosunun MAVSDK ile uçtan uca kodlanmasına giriş.
7.15 Gazebo Similasyonunda Mavsdk ile Telemetri Çalışması Bölüm-2
Uçuş senaryosuna hata yönetimi ve durum kontrolü eklenerek daha sağlam bir uygulama geliştirilmesi.
7.16 Gazebo Similasyonunda Mavsdk ile Telemetri Çalışması Bölüm-3
Geliştirilen uygulamanın farklı görev profilleriyle test edilmesi ve sonuçların telemetri verileriyle doğrulanması.
7.17 Gazebo Similasyonunda Mavsdk ve Tkinter ile Yer Bilgisayarı
Python'un Tkinter kütüphanesi kullanılarak MAVSDK verilerini gösteren basit bir masaüstü yer bilgisayarı arayüzünün geliştirilmesi.
7.18 Ros ve Gazebo ile Sensör Similasyon Uygulaması (Teorik) Bölüm 1
ROS ve Gazebo üzerinde sensör simülasyonunun genel mantığı, sensör eklentilerinin (plugin) yapısı ve veri akışı.
7.19 Ros ve Gazebo ile Sensör Similasyon Uygulaması (Lidar) Bölüm 2
Lidar sensörünün Gazebo ortamına eklenmesi, ROS üzerinden veri okunması ve engel tespiti gibi temel kullanım örnekleri.
7.20 Ros ve Gazebo ile Sensör Similasyon Uygulaması (Kamera) Bölüm 3
Simüle edilmiş bir kameranın ROS düğümü olarak yayınlanması ve bu görüntü akışının işlenmeye hazır hale getirilmesi.
Modül 8
DRONE MEKANİĞİNE GİRİŞ (SANAL ORTAM)
Yazılım odaklı modüllerin ardından katılımcıyı drone'un fiziksel ve elektriksel tasarımına hazırlayan teorik modüldür. Sanal ortamda ele alınan bu içerik, doğru donanım seçimi yapabilme ve bir İHA sistemini bütünsel olarak (sistem mühendisliği bakış açısıyla) değerlendirebilme yetkinliği kazandırır.
8.1 Drone Mekaniğine giriş
Bir drone'un fiziksel yapısına, gövde (frame) tasarımına ve mekanik bileşenlerin birbiriyle ilişkisine genel bakış.
8.2 Drone parçaları nedir nasıl çalışır
Motor, pervane, ESC (elektronik hız kontrolcüsü), batarya ve gövde gibi ana parçaların işlevleri ve birlikte nasıl çalıştığı.
8.3 Drone elektrik mimarisi
Güç dağıtım kartı, batarya bağlantıları, ESC-motor hattı ve elektronik bileşenler arasındaki elektrik akış şemasının incelenmesi.
8.4 Drone Aerodinamiği Giriş
Kaldırma kuvveti, itki, sürükleme ve denge kavramlarının temel seviyede tanıtımı ve bunların uçuş kararlılığına etkisi.
8.5 Dronlar için pervane motor ve güç seçim teknikleri -1
Motor KV değeri, pervane çapı/açısı ve bunların birlikte nasıl seçildiğine dair temel hesaplama mantığı.
8.6 Dronlar için pervane motor ve güç seçim teknikleri-2
Batarya kapasitesi, uçuş süresi hedefi ve toplam ağırlık göz önüne alınarak uçtan uca güç sistemi seçim örnekleri.
8.7 Dronların iletişim mimarisine giriş ve teorisi bölüm
Uzaktan kumanda, telemetri ve görüntü aktarımı için kullanılan frekans bantları, verici-alıcı yapısı ve haberleşme mimarisine genel bakış.
