Detail předmětu
Radiolokační a radionavigační systémy
FEKT-MRARAk. rok: 2017/2018
Studenti budou seznámeni s definicí radiolokace, typy a základními parametry radiolokátorů. Dále budou probírány charakteristiky radiolokačních cílů, radiolokační rovnice, vyzařovací charakteristiky antén radiolokátorů, vlivy šíření elmag. vln na činnost radiolokátoru. Seznámí se také s metodami snímání prostoru, zobrazováním a zpracováním radiolokační informace a s radiolokátory s impulzním a kontinuálním provozem. Důležitou součástí výuky je zpracování radiolokačních signálů. V závěru první části, která je věnována teorii a aplikaci radiolokace, budou ukázány moderní radiolokační techniky - přehledové systémy, radiolokátory zahorizontální, antikolizní radary, radarové detektory pohybu, georadary. V části navigace budou probírány základní úkoly, prostředky a výpočty v navigaci, obecné vlastnosti radionavigačních systémů s AM, PM, FM a impulsní modulací. Další část výuky bude zaměřena především na přístrojové zabezpečení letů a metody a prostředky pro přistávání za ztížených meteorologických podmínek a na konkrétní systémy NDB, VOR, ILS, MLS a DME. Poslední část výuky bude věnována globálním družicovým navigačním systémům - GPS-NAVSTAR, GPS-NAVSTAR, GALILEO, GLONASS, BEIDOU, QZSS. Aplikace a architektury GNSS přijímačů jsou prezentovány v závěru předmětu. Teoretická výuka je doplněna počítačovou a laboratorní výukou a exkurzí na středisko řízení letového provozu na letišti v Brně nebo do průmyslových firem z oblasti radarové techniky.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Detekce radiolokačních signálů v šumu, pravděpodobnost detekce, integrační zapracování radiolokačních pulsů, charakteristiky radiolokačních cílů, efektivní odrazná plocha a její fluktuace, koeficient odrazu plošných cílů, odrazivost v objemových cílech, efekty rušivých cílů.
3. Radiolokační rovnice, dosah primárního a sekundárního radaru, vliv šíření elmag. vln na činnost radiolokátoru, metody snímání prostoru, antény radarů, anténní řady a elektronické vychylování svazku.
4. Technologie elektronických systémů radarů, vysokofrekvenční výkonové aktivní prvky pro vysílače radarů, přijímače radarů, duplexery, fázovače pro anténní řady, signálové procesory, zobrazovače radiolokační informace.
5. Signály v radiolokaci, efekty pohyblivých cílů, funkce neurčitosti, vnitropulsní modulace, metody indikace pohyblivých cílů, radary se syntetickou aperturou, prezentace a distribuce radiolokační informace.
6. Systémy primárních a sekundárních radarů, letištní přehledové radary, říční a námořní radary, zahorizontální radary, antikolizní systémy, meteorologické radary, čidla pohybu, výškoměry, ground-penetrating radary, radarový průzkum země, radary pro vojenské systémy, sonar, lidar.
7. Pasivní radiolokace, metody směroměrné, časoměrné, interferometrické systémy, pasivní radary pro vojenské aplikace, dálkový průzkum vesmíru, RFID systémy.
8. Základní úkoly, prostředky a výpočty v navigaci, geodetické souřadné soustavy, mapy a projekce, radionavigační systémy s AM, PM, FM a IM.
9. Systémy pro řízení letového provozu, přístrojové zabezpečení dálkových letů a přistávání za ztížených meteorologických podmínek, NDB, VOR, ILS, MLS.
10. Globální družicové navigační systémy, metody, principy, GPS-NAVSTAR, GALILEO, GLONASS, BEIDOU, QZSS.
11. GPS přijímače, architektura, algoritmy výpočtu polohy a času, komunikační protokoly.
12. Rozšířené navigační systémy, aplikace družicových navigačních systémů, systémová řešení.
13. Exkurze na středisku Řízení letového provozu nebo RAMET Kunovice, ERA a ELDIS Pardubice.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Detekce radiolokačních signálů v šumu, pravděpodobnost detekce, integrační zapracování radiolokačních pulsů, charakteristiky radiolokačních cílů, efektivní odrazná plocha a její fluktuace, koeficient odrazu plošných cílů, odrazivost v objemových cílech, efekty rušivých cílů.
3. Radiolokační rovnice, dosah primárního a sekundárního radaru, vliv šíření elmag. vln na činnost radiolokátoru, metody snímání prostoru, antény radarů, anténní řady a elektronické vychylování svazku.
4. Technologie elektronických systémů radarů, vysokofrekvenční výkonové aktivní prvky pro vysílače radarů, přijímače radarů, duplexery, fázovače pro anténní řady, signálové procesory, zobrazovače radiolokační informace.
5. Signály v radiolokaci, efekty pohyblivých cílů, funkce neurčitosti, vnitropulsní modulace, metody indikace pohyblivých cílů, radary se syntetickou aperturou, prezentace a distribuce radiolokační informace.
6. Systémy primárních a sekundárních radarů, letištní přehledové radary, říční a námořní radary, zahorizontální radary, antikolizní systémy, meteorologické radary, čidla pohybu, výškoměry, ground-penetrating radary, radarový průzkum země, radary pro vojenské systémy, sonar, lidar.
7. Pasivní radiolokace, metody směroměrné, časoměrné, interferometrické systémy, pasivní radary pro vojenské aplikace, dálkový průzkum vesmíru, RFID systémy.
8. Základní úkoly, prostředky a výpočty v navigaci, geodetické souřadné soustavy, mapy a projekce, radionavigační systémy s AM, PM, FM a IM.
9. Systémy pro řízení letového provozu, přístrojové zabezpečení dálkových letů a přistávání za ztížených meteorologických podmínek, NDB, VOR, ILS, MLS.
10. Globální družicové navigační systémy, metody, principy, GPS-NAVSTAR, GALILEO, GLONASS, BEIDOU, QZSS.
11. GPS přijímače, architektura, algoritmy výpočtu polohy a času, komunikační protokoly.
12. Rozšířené navigační systémy, aplikace družicových navigačních systémů, systémová řešení.
13. Exkurze na středisku Řízení letového provozu nebo RAMET Kunovice, ERA a ELDIS Pardubice.
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Radarové signály, detekce, funkce neurčitosti (Matlab).
3. Anténní fázované řady, beamforming (Matlab).
4. Zpracování GPS signálu, výpočet polohy (Matlab).
5. Návrh vstupního dílu GPS přijímače (Ansoft Designer).
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
2. FMCW radar, měření vzdálenosti cílů.
3. Sekundární přehledový radar, příjem a zpracování signálů SSR.
4. RFID, standardy pro UKV pásmo, měření vlastností tagů.
5. Přijímače GPS a jejich použití při určování zeměpisné polohy.