Detail předmětu

Družicové a navigační systémy

FEKT-MKC-DNSAk. rok: 2024/2025

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

čeština

Počet kreditů

Vstupní znalosti

Student, který se zapíše do předmětu, by měl být schopen vysvětlit základní principy šíření elektromagnetických vln ve volném prostoru a v atmosféře, popsat strukturu obecného digitálního komunikačního systému, popsat principy základních operací digitálního zpracování signálů (kódování, modulace), používat logaritmického vyjádření poměrů a úrovní výkonů, napětí a proudů, charakterizovat vlastnosti a požadavky na přijímací a vysílací části komunikačních systémů. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Studenti mohou během semestru získat 35 bodů, z toho 15 bodů za vypracování domácích úkolů z daných částí probírané látky a 12 bodů za laboratorní cvičení. Závěrečná písemná zkouška je hodnocena 65 body a skládá se z teoretické a početní části.
Zkouška z předmětu bude probíhat distančně.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je vysvětlit studentům specifika rádiové komunikace v pozemních směrových spojích a v družicových spojích, seznámit je s problematikou pohybu a konstrukce družic, naučit je vyhodnotit energetickou bilanci daného spoje a popsat základní rysy významných komunikačních systémů v této oblasti.
Absolvent předmětu je schopen:
- 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

Základní literatura

KASAL, M. Směrové a družicové spoje. Skripta FEKT VUT, dotisk 2007. ISBN 80-214-2496-6. (CS)

Doporučená literatura

MARAL, G., BOUSQUET, M. Satellite Communication Systems. 5. ed. Chichester: John Wiley & Sons. 685 s. ISBN: 978-0-470-71458-4. (EN)
PRATT, T., BOSTIAN, C., ALLNUTT J. Satellite Communications. Hoboken: John Wiley&Sons Ltd., 2003. ISBN 04-713-7007-X. (EN)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor