Detail předmětu
Směrové a družicové spoje
FEKT-MSDSAk. rok: 2017/2018
Zaměření předmětu je orientováno na pochopení fyzikálních souvislostí družicové komunikace při srovnání s terestriálními rádiovými systémy. V rámci předmětu jsou uvedeny klíčové aspekty přenosu signálů oběma typy systémů, je poukázáno na jejich rozdílné vlastnosti a požadavky. Výklad je zaměřen především na fyzickou vrstvu systémů. Řeší se způsoby kódování užitečných dat a možnosti jejich modulace na nosnou vlnu na vysílací straně, přenos signálu komunikačním kanálem, demodulace a dekódování na straně přijímací. U družicových spojů jsou také diskutovány družicové orbity, jejich vlastnosti a způsob výpočtu predikce polohy družice. Stručně jsou popsány základní části a struktura komunikační družice. Jsou uvedeny příklady jak pozemních směrových spojů, tak příklady různých družicových komunikačních systémů pevné a pohyblivé služby, včetně družicových navigačních systémů. Pozornost je také soustředěna na vyhodnocení energetické bilance družicového spoje.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- popsat a vysvětlit rozdíly v rádiové komunikaci v pozemních směrových a družicových spojích
- popsat rušivé efekty ovlivňující šíření rádiových vln v pozemních směrových a družicových spojích
- napsat komunikační rovnici a vysvětlit význam jednotlivých parametrů
- vyjmenovat a vysvětlit techniky zpracování signálů v digitálních pozemních směrových spojích a v digitálních družicových spojích
- charakterizovat jednotlivé techniky vícenásobného přístupu ke společnému přenosovému médiu
- charakterizovat parametry družicové orbity a popsat postup výpočtu predikce polohy družice
- definovat základní typy družicových orbit a zhodnotit jejich výhody a nevýhody
- vysvětlit efekty, které pohyb družice ruší
- vyčíslit energetickou bilanci uplinku a downlinku družicového spoje, v případě jasné oblohy a za deště
- popsat základní rysy družicový komunikačních systémů pevné (VSAT, DBS, Intelsat, Eutelsat) i pohyblivé (satelitní telefonie – Iridium, Inmarsat, Thuraya) služby
- vysvětlit principy družicové navigace
- popsat základní rysy globálních družicových navigačních systémů GPS, Glonass, Galileo
- uvést základní stavební části tělesa družice
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Všeobecný popis směrového spoje
3. Šíření elektromagnetických vln
4. Komunikační rovnice
5. Družicové spoje – dráhy komunikačních družic
6. Energetická bilance družicového spoje – základní rozbor
7. Celková energetická bilance
8. Šíření družicových signálů
9. Typy přenášených signálů
10. Technologie družic
11. Družicové komunikační systémy
12. Družicová navigace
13. Výzkumné a experimentální družice
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Doporučená literatura
PRATT, T., BOSTIAN, C., ALLNUTT J. Satellite Communications. Hoboken: John Wiley&Sons Ltd., 2003. ISBN 04-713-7007-X. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Vliv šíření elmag. vln na RRS
Analogové RRS
Číslicové RRS
Družicové spoje (DS)
Dráhy komunikačních družic
Energetická bilance DS - parametry
Celková energetická bilance DS
Typy přenášených signálů DS
Technologie družic
Družicové systémy pevné a pohyblivé služby
Interoperabilita optických a družicových sítí
Meteorologické, snímkovací, navigační a experimentální družice a sondy
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
Výpočet drah a orbitálních parametrů, predikce polohy družice
Simulace datových spojů
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Měření mikrovlnného filtru obvodovým analyzátorem
Měření Dopplerova posuvu, zpoždění signálu a vyhodnocení telemetrie družice na dráze LEO nebo HEO
Měření polohy systémem GPS a stanovení přesnosti v závislosti na počtu přijímaných družic
Vyhodnocení energetické bilance downlinku družicového spoje