Státnicové okruhy magisterského studijního programu Letectví a kosmonautika

Obor Avionika

Povinné předměty programu

1. Přístrojové vybavení letadel, odolnost proti vnějším vlivům a EMC. Letadlové energetické sítě a zdroje elektrické energie. Přístroje a systémy pro měření a vyhodnocení motorových a aerometrických veličin. Měření množství paliva. Prostředky havarijní diagnostiky. (B9M38PSL).
2. Využití magnetického pole Země v letectví, magnetometry. Inerciální navigační systémy, mechanické gyroskopy, sensory úlové rychlosti a akcelerometry. Principy zpracování výstupních signálů/dat užitých sensorů, výpočet navigačních rovnic. (B9M38PSL).
3. Lety IFR, VFR, provozní kategorie ICAO, vybavení letadla. Rádiové kmitočty, šíření signálu, odraz a refrakce v ionosféře, zpoždění v troposféře, scintilace, mnohocestné šíření. Rádiový zaměřovač. Automatický rádiový kompas a majáky NDB, indikace a využití pro pilotáž, budoucnost systému. Maják a přijímač systému VOR, způsoby indikace. Dálkoměrný systém DME. Systém majáků pro přiblížení na přistání ILS. Loran a jeho budoucnost jako systému záložního pro GNSS. Protisrážkové systémy TCAS. Radarové systémy a jejich využití pro řízení letového provozu, primární, sekundární a pasivní radar. Multilaterace. Letecké komunikační systémy pracující v pásmu VKV (AM, ACARS, VDL1–4) a KV (analogový systém s USB modulací, HFDL) a družicová komunikace pomocí GEO a MEO (Inmarsat, Iridium). (B9M37LRS).
4. Družicové navigační systémy a principy jejich činnosti, dálkoměrná a dopplerovská metoda. Systémy GNSS, družicová navigace, výpočet polohy družice, relativistické jevy, řešení navigační úlohy, struktura a zpracování navigačních signálů, navigační zpráva, obsah, kódování. Zdroje chyb, nedostatky družicových navigačních systémů. Podpora systémů a diferenční měření – systémy WAAS, EGNOS, MSAS a QZSS. (B9M37LRS).
5. Síly působící na letadlo, potřebný tah a výkon, propulzní účinnost. Propulsní soustavy letadel, tah, a mechanický výkon propulsního systému. Vrtule, základy aerodynamiky vrtule, tah, výkon, vnitřní a vnější účinnost, bezrozměrné charakteristiky. (B9M38POL).
6. Letadlové pístové spalovací motory, základní rozdělení, funkce, charakteristiky. Turbínové motory, tepelné oběhy, základní vlastnosti, výkon a tepelná účinnost. Základy vnitřní aerodynamiky a termodynamiky lopatkových strojů, jejich konstrukce a charakteristiky. Proudové, dvouproudové, turbovrtulové a turbohřídelové motory, konstrukční schémata, charakteristiky. Rychlostní, výškové a škrtící charakteristiky letadlových turbínových motorů. Hluk a emise škodlivých exhalací letadlových turbínových motorů. (B9M38POL).
7. Dělení letadel, a jejich základní části a systémy letounů, návrhové filosofie, bezpečnost, spolehlivost, letová způsobilost, zatížení letounu, stavební letecké předpisy, násobek, obratové zatížení, obratová obálka násobků, poryvová zatížení, poryvový násobek, poryvová obálka násobků, hmotnostní charakteristiky letounu, centráž, hmotová obálka. (B9M38LKS).
8. Rozložení aerodynamických a hmotových sil po konstrukci nosné plochy, tenkostěnné letecké konstrukce, konstrukční schémata křídel, prostředky pro zvýšení vztlaku, odporu a kormidla příčného řízení, ocasní plochy, konstrukce, podélná a směrová stabilita a řiditelnost, konstrukční schémata trupů, přetlakování, síly v řízení, odlehčení, trim, podvozek. (B9M38LKS).

Povinné předměty oboru

1. Systémy automatické stabilizace dynamiky letu letadla – autopiloty. Dynamické vlastnosti letadla v podélném a stranovém řízení. Model letadla, pohybové rovnice, soustavy souřadnic. Stabilizace podélného pohybu, stabilizace stranového pohybu. (A3M35SRL).
2. Automatické vedení letadla po trati – systémy automatického řízení. Struktura, úkoly. Vedení letadla ve vertikální a v horizontální rovině, konečné přiblížení před přistáním. Plánování letu – optimální trajektorie, bezletové zóny, interakce s řízením letového provozu. Systémy a metody pro automatické řešení kolizních situací mezi letouny. Modelování a simulace letecké dopravy. (B9M35SRL).
3. Spolehlivost a bezpečnost integrovaných avionických systémů (FDIR). Elektromagnetická kompatibilita, principy a systémy pro zajištění spolehlivosti avionických systémů. Performance Based Navigation. (B9M38INA).
4. Letadlové sběrnice. GPWS. Architektura SW v safety-critical aplikacích. Statistické zpracování signálů v redundantních systémech. Certifikace avionických systémů a jejich programového vybavení (TSO). (B9M38INA)
5. Specifika bezpilotních prostředků z hlediska materiálů a konstrukce. Pohonné jednotky pro bezpilotní prostředky. Jejich senzorické a systémové vybavení. Komunikační systémy bezpilotních prostředků. (B9M36BEP).
6. Řídicí smyčky a módy autopilota bezpilotního prostředku, algoritmy pro návrh řídicích systémů. Plánování letové trajektorie, optimalizační kritéria. Systémy pro automatické řešení kolizí. Právní aspekty provozu bezpilotních prostředků v ČR, v Evropě a ve světě. Problematika integrace bezpilotních prostředků do sdíleného vzdušného prostoru. (B9M36BEP).
7. Kosmická fyzika. Podmínky kosmického prostředí a jeho specifika. Kosmické záření a částice a ochrana kosmických těles a přístrojů vůči nim. Radiační interakce. Přístrojové a systémové vybavení kosmických prostředků a jeho design. Zdroje elektrické energie. Kosmická optika. Optoelektronické systémy pro vesmír. Optické, rentgenové, infračervené, rádiové, a gama teleskopy, kamery a systémy. Detektory. (B9M37KOI).
8. Kosmické transportní prostředky, nosné rakety. Družice a kosmické sondy. Základní kategorie, aplikace. Návrh kosmických misí. Design družic a kosmických sond. Orbity a trajektorie, Lagrangeovy body. Dynamika a stabilizace letu družice. Stabilizace a řízení orientace pomocí trysek, reakčních kol a rotací. Stabilizace orientace během translačních manévrů. (B9M37KOI).
9. Základní zákony mechaniky tekutin a termodynamiky. Potenciální obtékání, vlastnosti vírových polí. Rozměrová analýza a podobnost. Laminární a turbulentní proudění. Mezní vrstva a její vliv. Aerodynamický profil a jeho integrální charakteristiky. Křídlo konečného rozpětí a jeho indukované parametry a integrální charakteristiky. Prostředky pro zvýšení vztlaku. Subsonické proudění, vliv stlačitelnosti na integrální charakteristiky, transsonická divergence. (B9M14AML).
10. Supersonické izoentropické proudění, kritický stav. Rázová a expanzní vlna. Supersonické obtékání profilu a křídla. Propulzní soustava, vrtulová a trysková propulze, geometrie a charakteristiky vrtule. Mechanika letu, základní režimy – ustálený let vodorovný, stoupavý a klouzavý, v-n diagram, ustálená zatáčka, vzlet a přistání. Hypersonické proudění, balistický sestup a aerodynamický ohřev. Raketová propulze, Lavalova tryska. (B9M14AML).

SZZk se skládá ze dvou okruhů. Jeden odpovídá společné části (povinné předměty programu) a druhá z okruhů oborové části (povinné předměty oboru).