Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Műholdas rendszerek és távérzékelés

    A tantárgy angol neve: Satellite systems and remote sensing

    Adatlap utolsó módosítása: 2022. július 27.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Űrmérnök mesterszak
    Űrmérnöki szakmai ismeretek

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHVMA09   2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Dudás Levente,
    A tantárgy tanszéki weboldala https://hvt.bme.hu/
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék,Int.:

    Dr. Dudás Levente

    egyetemi adjunktus

    VIK-HVT

    Dr. Seller Rudolf

    egyetemi adjunktus

    VIK-HVT

    Dr. Kugler Zsófia

    egyetemi adjunktus

    ÉMK-FTT

    Dr. Nagy Balázs Vince

    egyetemidocens

    GPK-MOGI

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    műszaki illetve természettudományos felsőfokú alapképzésben szerzett matematikai és fizikai ismeretek

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    -
    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy célja elsősorban rendszerszintű ismeretek adása, melyek megalapozzák a hírközlő hálózatokban alkalmazott műholdas összeköttetések és rendszerek tervezését, üzemeltetését és alkalmazását. 

    A tantárgy bevezet a rádióhullámokkal megvalósítható képalkotás és mérés elméletébe. Rendszerezett elméleti és gyakorlati ismereteket nyújt a rádió mérőrendszerek témakörben. Bemutatja a mikrohullámú képek főbb felhasználási területeit(környezetvédelem, geológia, árvízvédelem, mezőgazdaság, régészet, stb.)

     

    8. A tantárgy részletes tematikája
    1. alkalom, Bevezetés
    Műholdas rendszerek: az elektromágneses spektrum, állandóhelyű és mobil műholdas összeköttetések, rendszerjellemzők: frekvenciasáv, polarizáció, moduláció, hozzáférés, EIRP, G/T.

    2. alkalom, Műholdas rendszerek
    Műholdas fedélzeti rendszerek, földi állomások: VSAT hálózat, példák : INTELSAT, EUTELSAT, INMARSAT, GLOBALSTAR, IRIDIUM, TELEDESIC, THURAYA

    3. alkalom, Horizonton túli hírközlés
    Ionoszferikus hullámterjedés, refrakció, troposzférikus szórás, meteorburst, EME.

    4. alkalom, Optikai távérzékelés 
    Alapvető optikai elvek, eszközök (távcsövek, kamerák) a földi ill. műholdas távérzékelésben. Fotometriai és spektrális alapok az UV-VIS-IR tartományokban. Optikai tartományon képfelvétel és digitális képfeldolgozás az űrtechnológiában. Esettanulmányok a Rosetta és DAWN űrmissziókról.

    5. alkalom, Távérzékelés általános bevezetés
    Képalkotási elvek hullámok (akusztikus, rádió, fény, stb.) segítségével, 2 és 3D képalkotási elvek, optikai és mikrohullámú hologram, mikrohullámú képalkotás, a mikrohullámú kép minősége, mikrohullámú képalkotás kapcsolata a mikrohullámú távérzékeléssel, valamint a radartechnikával.

    6. alkalom, Mikrohullámú távérzékelés általános bevezetés
    Mérés elve, a mérőrendszer csoportosítása feladat, alkalmazási terület, telepítés, frekvencia, mérendő objektum típusa, stb. szerint.

    7. alkalom, Mikrohullámú távérzékelés .
    A mérendő objektumról reflektálódott rádióhullámmal közvetlenül mérhető mennyiségek (radiális távolság, radiális sebesség, térbeli irány, céltárgy mérete, alakja, mikro-Doppler stb.), a mérés szabadtéri hatótávolsága, céltárgy hatásos keresztmetszete.

    8. alkalom, Távérzékelő rendszerek tipikus antennái, kapcsolat a fedési diagrammal, légkör, föld görbültség, reflexiós hely hatása, fázisvezérelt antennarács.

    9. alkalom, Detekció és mérés
    Neyman-Pearson hipotézisvizsgálat. Becsléselmélet. A döntés és a mérés minősége. Optimális jelfeldolgozás, illesztett szűrő.

    10. alkalom, Optimális vevő, impulzuskompresszió
    Impulzuskompressziós adó modulációs eljárások és a megfelelő illesztett szűrők, speciális hardware követelmények, digitális KF.

    11. alkalom, Interferenciák és jammerek
    Hatótávolság, ill. mérési pontosság termikus zajtól eltérő esetben: felületi ill. térbeli passzív zavarban, rögzített helyű, ill. a céltárggyal együttes aktív zavarban, ECM és ECCM módszerek, MTI, MTD.

    12. Alkalom, Mikrohullámú képalkotó távérzékelés I.
    Mikrohullámú képalkotó távérzékelés. Aktív és passzív távérzékelési módszerek.

    13. Alkalom, Mikrohullámú képalkotó távérzékelés II.
    SLAR és SAR képalkotás elve, minőségi paraméterei.

    14. Alkalom, Mikrohullámú képalkotó távérzékelés III.
    Inverz SAR elve. Interferometrikus SAR elve.

    15. Alkalom, Mikrohullámú képalkotó távérzékelés IV.
    SAR letapogatási módszerek. Spot SAR képalkotás elve, minőségi paraméterei. Példák műholdas SAR alkalmazásokra.

    16. Alkalom, Űrszemét felderítő radar
    Űrszemét felderítő radar általános bemutatása. Konkrét űrszemét felderítő radar ismertetése.

    17. Alkalom, Meteorológiai radar
    Meteorológiai radar 3D képalkotásának elve. Mérendő és származtatott mérési eredmények. 

    18. Alkalom, Rádió és radar asztronómia
    Rádió és radar asztronómia célja és módszerei, érzékenység, radiométer módszerek.

    19. Alkalom, Rádió asztronómia 
    Antenna típusok (rádióteleszkóp ill. interferométer: LBI ill. VLBI rendszerek), antenna 
    ekvivalens zajhőmérsékletének analízise.

    20. Alkalom, Üzemlátogatás
    Polgári légiforgalom irányító radar vagy meteorológiai radar üzemlátogatás.

    21. Alkalom, Vendégelőadás
    A Földmegfigyelő távérzékelés legfontosabb alkalmazásainak áttekintése. Felvételek főbb felhasználási területei: környezet monitorig, globális klímaváltozás, víz körforgás elemeinek megfigyelése, katasztrófavédelem támogatása, kataszteri térképezés, urbanizáció és városi hőszigetek monitoring rendszerei. Alkalmazások, meglévő termékek, adatrendszerek bemutatása, célkitűzések megfogalmazása. 

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás. A tárgy sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges. 

     

    Gyakorlat: Az előadáson elhangzottak áttekintése, gyakorlati példákkal történő kiegészítése.


     

    10. Követelmények

    a.    A szorgalmi időszakban:

    A szorgalmi időszakban: két zárthelyi dolgozat. Minden zárthelyire maximum 100 pontot lehet kapni. A kapott pontok alapján az egyes zárthelyik eredménye a következő:

    Elégtelen

    Elégséges

    Közepes

    Jeles

    0-49 pont

    50-62 pont

    63-74 pont

    75-87 pont

    88-100 pont

    A meg nem írt zárthelyiket 0 eredménnyel vesszük figyelembe.

    Amennyiben a zárthelyik pontszámának átlaga eléri az 50 pontot, a hallgató megkapja az aláírást. Az 50 pontnál gyengébb átlag esetén a félévközi számonkérés eredménye elégtelen és így a hallgató aláírásra nem jogosult.

     b.    A vizsgaidőszakban:

    Írásbeli vizsga.

    c.    Elővizsga:

    Írásbeli vizsga a pótlási időszakban.

    11. Pótlási lehetőségek Mindkét zárthelyi javítására, illetve pótlására a szorgalmi időszak utáni pótlási héten van lehetőség. Amennyiben a zárthelyi pótlását megkísérli a hallgató (jelzi a tanszék számára, hogy azt javítani/pótolni kívánja), akkor ezen zárthelyi végső eredménye minden esetben a pótlási héten írt javító/pótló zárthelyi eredménye lesz.
    12. Konzultációs lehetőségek Az előadások előtt és után, valamint bármikor, de előre egyeztetett időpontban.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    1. Skolnik: Radar Handbook, McGraw-Hill Education – Europe, ISBN 9780071485470
    2. NASA Ames Research Center: State of the Art - Small Spacecraft Technology NASA/TP-2018-220027
    3. Seller Rudolf: Radartechnika alapjai, Jegyzet

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra14
    Félévközi készülés gyakorlatokra12
    Felkészülés laborra0
    Felkészülés zárthelyire12
    Önálló tananyagfeldolgozás0
    Házi feladat elkészítése0
    Vizsgafelkészülés40
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Dudás Levente

    egyetemi adjunktus

    VIK-HVT

    Dr. Seller Rudolf

    egyetemi adjunktus

    VIK-HVT

    Hödl Emil Viktor

    tanszéki mérnök

    VIK-HVT

    Dr. Kugler Zsófia

    egyetemi adjunktus

    ÉMK-FTT

    Dr. Nagy Balázs Vince

    egyetemi docens

    GPK-MOGI