Popis předmětu - B2M37RNVA
B2M37RNVA | Rádiová navigace | ||
---|---|---|---|
Role: | PV | Rozsah výuky: | 2P+2L |
Katedra: | 13137 | Jazyk výuky: | CS |
Garanti: | Kovář P. | Zakončení: | Z,ZK |
Přednášející: | Kovář P. | Kreditů: | 6 |
Cvičící: | Kovář P., Puričer P. | Semestr: | L |
Anotace:
Předmět seznamuje studenty s terestriální a družicovou rádiovou navigací a radarovými systémy. Student získá přehled o rádiových navigačních systémech, seznámí se se strukturou navigačních a radarových signálů a metodami jejich zpracování. Seznámí se se souřadnicovými systémy, základy nebeské mechaniky, metodami odhadu polohy. Získá znalosti z oblasti praktické aplikace a integrace navigačních systémů.Cíle studia:
Seznámit se s rádiovou navigací a radarovými systémy a jejich aplikacemi.Osnovy přednášek:
1. | Základní principy fungování radionavigačních a radiolokačních systémů, měření vzdálenosti, úhlu, času příchodu signálu. Triangulace, multilaterace, dálkoměrná metoda, radiokomunikační a radarová rovnice. | |
2. | Popis polohy bodu v prostoru, souřadnicové systémy (ECEF, Geodetické, kartézské, lokální, ECI), vzájemné přepočty. | |
3. | Výpočet polohy navigační družice, rovnice dráhy družice a její řešení, keplerovské parametry dráhy družice. | |
4. | Výpočet polohy uživatele, časová základna, relativistické jevy, jednorázové metody výpočtu polohy, chyby polohy, Kalmanova filtrace. | |
5. | Družicové navigační signály, požadavky na signál, modulace BPSK, BOC, dálkoměrné posloupnosti, spektrum a korelační funkce. | |
6. | Šíření navigačních signálů, ionosférická refrakce a její modelování, dvou frekvenční měření, zpoždění v troposféře, mnohocestné šíření a jeho modelování. | |
7. | Zpracování navigačních signálů I. část: Odhad parametrů, sledování signálu, korelátor, diskriminátory fáze, frekvence a zpoždění, filtr smyčky. Chyby měření způsobené šumem, mnohocestným šířením, demodulace navigační zprávy. | |
8. | Zpracování navigačních signálů II. část: Počáteční synchronizace, sériové metody, Tongův algoritmus, M z N, paralelní metody ve frekvenci a ve zpoždění, 2D metody. Implementace algoritmů vyhledávání. | |
9. | Přehled družicových navigačních systémů, GPS, GLONASS, Galileo, Compass, podpůrné systémy WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN. | |
10. | Pokročilé algoritmy zpracování signálu a výpočtu polohy, vysoká citlivost, vektorové sledování signálu, měření na fázi, RTK. | |
11. | Přehled terestriálních navigačních systémů, hyperbolické navigační systémy, navigační systémy používané v letectví (DME, ILS). | |
12. | Typy radarů (primární, sekundární pasivní), zpracování signálu v radaru, dopplerovská filtrace. | |
13. | Sekundární radar, módy A, C a S, squitter, extended squitter, ADS-B, TCAS. | |
14. | Pasivní radiolokace, směrové zaměřovače, TDOA systémy. |
Osnovy cvičení:
Cvičení bude zaměřeno na osvojení si metod zpracování signálu a výpočtu polohy. Student se seznámí s metodami testování navigačních systémů. V rámci laboratorního měření se student seznámí se základními a pokročilými metodami měření a testování družicových navigačních přijímačů.1. | Seznámení se s laboratoří, bezpečnost práce | |
2. | Radiokomunikační a radarová rovnice, příklady | |
3. | Úloha v Matlabu na transformaci souřadnic | |
4. | Úloha v Matlabu na výpočet polohy navigačních družic | |
5. | Úloha v Matlabu na výpočet polohy uživatele | |
6. | GNSS simulátory | |
7. | Měření spektra družicových navigačních signálů | |
8. | Měření rychlosti startu, citlivosti a chyby polohy družicového navigačního přijímače | |
9. | Měření dynamického chování družicového navigačního přijímače | |
10. | Generování VOR a ILS signálů v GNU radiu | |
11. | Zpracování VOR a ILS signálů v GNU radiu | |
12. | Zpracování odpovědí sekundárního radaru v GNU radiu | |
13. | Doplňkové měření | |
14. | Rezerva |
Literatura:
Misra, P.; Enge, P.: Global Positioning System. Ganga Jamuna Press, Lincoln, Massachusetts, 2006, ISBN: 978-0-97095-442-8. Petrovski, I; Tsujii, T.: Digital Satellite Navigation and Geophysics: A Practical Guide with GNSS Signal Simulator and Receiver Laboratory. Cambridge University Press, 2012, ISBN-13: 978-0521760546.Požadavky:
Základy matematické analýzy, algebry, statistiky, mechaniky, teorie relativity a zpracování signálu.Klíčová slova:
Družicová navigace, GPS, GLONASS, GALLILEO.Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
MPLAK_2016 | Avionika | PV | 2 |
MPEK7_2018 | Rádiové komunikace a systémy | PV | 2 |
Stránka vytvořena 11.12.2024 05:50:39, semestry: L/2024-5, Z/2025-6, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |