Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Lotnicze systemy cyfrowe i sieci komputerowe

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTLACSI-LSCSKom
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Lotnicze systemy cyfrowe i sieci komputerowe
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

wybieralny

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 30/x ; C 8/z ; L 8/+ ; P 14/+ ; razem: 60 godz., 4 pkt ECTS

Przedmioty wprowadzające:

nazwa przedmiotu / wymagania wstępne:

informatyka / wymagania wstępne: znajomość architektury systemów komputerowych i sieci teleinformatycznych;

układy cyfrowe i mikroprocesorowe / wymagania wstępne: znajomość budowy podstawowych bramek logicznych oraz istoty działania układów kombinacyjnych, sekwencyjnych, arytmetycznych i mikroprocesorowych, znajomość organizacji i funkcjonowania systemów mikroprocesorowych;

lotnicze układy pomiarowe i diagnostyczne / wymagania wstępne: znajomość budowy i zasady działania typowych układów i przyrządów pomiarowych i diagnostycznych wykorzystywanych na pokładzie statku powietrznego;

programowanie systemów i modułów awionicznych / wymagania wstępne: znajomość i rozumienie metod tworzenia oprogramowania dla systemów komputerowych oraz mikroprocesorowych modułów awionicznych.

Programy:

VI semestr studiów / lotnictwo i kosmonautyka / awionika

Autor:

dr inż. Zdzisław Rochala, prof. WAT

Bilans ECTS:

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

Studia stacjonarne

1. Udział w wykładach / 30 godz.

2. Udział w laboratoriach / 8 godz.

3. Udział w ćwiczeniach / 8 godz.

4. Udział w seminariach / 0 godz.

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 6 godz.

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 8 godz.

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 8 godz.

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 godz.

9. Realizacja projektu / 14 godz.

10. Udział w konsultacjach / 28 godz.

11. Przygotowanie do egzaminu / 8 godz.

12. Przygotowanie do zaliczenia / 0 godz.

13. Udział w egzaminie / 2 godz.


Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 120 godz. / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+9+10+13): 90 godz. / 3 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową 90 godz. / 3 ECTS

Skrócony opis:

Architektury i elementy składowe systemów awionicznych statków powietrznych. Wybrane elementy organizacji komputerów pokładowych i modułów awionicznych. Układy cyfrowe stosowane do budowy komputerów pokładowych i modułów awionicznych. Zintegrowane modułowe systemy awioniczne. Urządzenia wejściowe i wyjściowe komputerów pokładowych i modułów awionicznych. Ogólne zasady i narzędzia do projektowania sprzętu i implementacji oprogramowania lotniczych systemów cyfrowych. Specyfika technologii implementowanych w sprzęcie i oprogramowaniu lotniczych systemów cyfrowych. Ochrona lotniczych urządzeń cyfrowych przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Podstawy wymiany danych w lotniczych systemach komputerowych. Architektury pokładowych sieci komputerowych. Światłowody i technika światłowodowa na pokładzie statku powietrznego. Pokładowe systemy zobrazowania informacji typu „Glass Cockpit”. Pokładowe systemy wspomagania eksploatacji. Systemy kabinowe. Systemy informacyjne.

Pełny opis:

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych (prezentacji z elementami animacji, z ilustracjami i schematami przykładowych rozwiązań)

1. Architektury i elementy składowe systemów awionicznych statków powietrznych /liczba godzin – 2/ Wyposażenie awioniczne i definicja systemu awionicznego. Główne elementy składowe (podsystemy) systemów awionicznych. Typowe rozmieszczenie systemów na pokładzie samolotu oraz ich wpływ na aranżację wyglądu kokpitu.

2. Wybrane elementy organizacji komputerów pokładowych i modułów awionicznych /liczba godzin – 2/ Podstawowe bloki funkcjonalne komputerów pokładowych. Nomenklatura i terminologia komputerowa. Rodzaje oprogramowania. Rodzaje i przykłady realizacji komputerów pokładowych.

3. Układy cyfrowe stosowane do budowy komputerów pokładowych i modułów awionicznych /liczba godzin – 2/ Elementy elektroniczne bierne i czynne. Układy analogowe i cyfrowe. Scalone układy kombinacyjne i sekwencyjne. Składowe systemu mikroprocesorowego - mikroprocesory, pamięci i układy wejścia – wyjścia.

4. Zintegrowane modułowe systemy awioniczne /liczba godzin – 2/ Koncepcja awioniki „modułowej” i rodzaje modułów LRM. Budowa i główne funkcje kasety - konstrukcji nośnej oraz elektrycznej dla modułów LRM.

5. Urządzenia wejściowe i wyjściowe komputerów pokładowych i modułów awionicznych /liczba godzin – 2/ Układy sygnalizacji zdarzeń. Proste i złożone urządzenia zobrazowania. Czujniki stykowe i optoelektroniczne.

6. Ogólne zasady i narzędzia do projektowania sprzętu i implementacji oprogramowania lotniczych systemów cyfrowych /liczba godzin – 2/ Struktura i organizacja urządzeń elektronicznych. Elementy projektowania urządzeń elektronicznych. Rodzaje projektów i modele procesu wytwórczego.

7. Specyfika technologii implementowanych w sprzęcie i oprogramowaniu lotniczych systemów cyfrowych /liczba godzin – 2/ Narzędzia do projektowania sprzętu i oprogramowania. Etapy i ograniczenia w projektowaniu płytek drukowanych. Etapy w projektowaniu oprogramowania.

8. Ochrona lotniczych urządzeń cyfrowych przed wyładowaniami elektrostatycznymi /liczba godzin – 2/ Elektryczność statyczna i wyładowania elektrostatyczne. Uszkodzenia powodowane przez ESD. Bezpieczne stanowiska pracy. Reguły ochrony przed ESD.

9. Podstawy wymiany danych w lotniczych systemach komputerowych /liczba godzin - 2/ Pojęcie pokładowej sieci komputerowej. Definicja szyny danych i pokładowej magistrali komunikacyjnej. Rodzaje i właściwości łączy (elektrycznych, optycznych, radiowych) stosowanych w pokładowych sieciach komputerowych.

10. Architektury pokładowych sieci komputerowych /liczba godzin – 2/ Podstawowe parametry pokładowych magistral komunikacyjnych standardu ARINC i innych specyfikacji. Pokładowa sieć awioniczna standardu AFDX i jej komponenty: media transmisyjne, przełączniki sieci ARINC 664, koncentratory danych.

11. Światłowody i technika światłowodowa na pokładzie statku powietrznego /liczba godzin – 2/ Zalety i wady transmisji światłowodowej w stosunku do transmisji danych przewodami elektrycznymi. Światłowodowa magistrala danych. Terminy związane z techniką światłowodową. Urządzenia końcowe. Łączniki, terminale kontrolne, terminale zdalne. Zastosowanie techniki światłowodowej w systemach pokładowych statków powietrznych.

12. Pokładowe systemy zobrazowania informacji typu „Glass Cockpit” /liczba godzin – 2/ Ewolucja przyrządów pokładowych i systemu zobrazowania informacji oraz zmiany w aranżacji kabiny załogi samolotów cywilnych i wojskowych. Budowa i zasada działania sygnalizatorów elektronicznych i wskaźników obrazowych wchodzących w skład systemu EFIS oraz EICAS i ECAM. Rodzaje i formaty prezentowanej informacji na wskaźnikach obrazowych.

13. Pokładowe systemy wspomagania eksploatacji /liczba godzin – 2/ Centralny system obsługi technicznej CMS (ang. Central Maintenance System), pokładowy system diagnostyczny ACMS (ang. Aircraft Condition Monitoring System), system ładowania danych i zarządzania konfiguracją DLCS (ang. Data Loading and Configuration System), system bibliotek elektronicznych i drukarki pokładowe, cyfrowe rejestratory parametrów lotu i rozmów w kabinie.

14. Systemy kabinowe /liczba godzin – 2/ Kabinowy system łączności wewnętrznej CIDS (ang. Cabin Intercommunication Data System), system rozrywki pokładowej IFE (ang. In-flight Entertainment System), system monitorowania bezpieczeństwa kabiny CMS (ang. Cabin Monitoring System) oraz usługa do komunikacji pomiędzy kabiną samolotu a stacjami naziemnymi CNS (ang. Cabin Network Service).

15. Systemy informacyjne /liczba godzin – 2/ Pokładowy system informacyjny OIS (ang. Onboard Information System) oraz system informacyjny ATIMS (ang. Air Traffic and Information Management System) udostępniający usługi ATS (ang. Air Traffic Services) i AIS (ang. Airline Information Services).

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Rysowanie schematu systemu mikroprocesorowego w pakiecie CAD dla elektroników / 2

2. Projektowanie niestandardowych elementów i układów elektronicznych oraz ich obudów w pakiecie CAD dla elektroników / 2

3. Rozmieszczenie elementów i projektowanie płytki drukowanej dla systemu mikroprocesorowego w pakiecie CAD dla elektroników / 2

4. Projektowanie modelu wirtualnego płytki drukowanej dla systemu mikroprocesorowego w pakiecie CAD dla elektroników / 2

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Badanie systemu mikroprocesorowego – obsługa podstawowych układów i urządzeń wejścia-wyjścia / 4

2. Badanie systemu mikroprocesorowego – obsługa podstawowych interfejsów szeregowych / 4

Projekt / metoda praktyczna

1. Omówienie tematu projektu, zwrócenie uwagi na metodologiczne podejście w stawianiu i rozwiązywaniu zadań i problemów inżynierskich / 2

2. Omówienie i dyskusja przyjętej metody realizacji projektu z uwzględnieniem harmonogramu i typowych schematów realizacji / 2

3. Dyskusja i realizacja przyjętego rozwiązania układu zasilania / 2

4. Montaż elementów otoczenia mikroprocesora i bieżąca dyskusja przyjętego rozwiązania pod kątem minimalizacji połączeń elektrycznych / 2

5. Montaż mikroprocesora i złącza do programowania w układzie, zapoznanie ze sposobami unikania błędów w stosowaniu układów scalonych różnych rodzin / 2

6. Montaż końcowy oraz dyskusja metody redagowania i unikania błędów podczas opracowania dokumentacji z pracy projektowej / 2

7. Prezentacja wyników i dyskusja uzyskanych efektów i wniosków końcowych z pracy. Ocena końcowa zrealizowanego projektu / 2

Literatura:

podstawowa:

1. Głocki W.: Układy cyfrowe, WSiP, Warszawa 2005,

2. Wilkinson B.: Układy cyfrowe, WKŁ, Warszawa 2000,

3. Misiurewicz P., Podstawy techniki mikroprocesorowej, WKŁ, Warszawa1991

4. Pełka R.: Mikrokontrolery: architektura, programowanie, zastosowania, WKŁ, Warszawa1999,

5. Daca W.: Mikrokontrolery od układów 8-bitowych do 32-bitowych, MIKOM, Warszawa 2000,

6. Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych, WBTC, Warszawa 2004,

7. Stuart C.: Sztuka przemawiania i prezentacji, Wydawnictwo Książka i Wiedza, Warszawa 2006.

uzupełniająca:

1. Doliński J.: Mikrokontrolery AVR w praktyce, WBTC, Warszawa 2004,

2. Jabłoński T.: Mikrokontrolery PIC16F8x w praktyce, WBTC, Warszawa 2002,

3. Spitzer C. R.: Digital Avionics Systems, 1993

4. Avionics Communications: Principles of Data Avionics Busses, 1995

5. Tooley M.: Aircraft digital electronic and computer systems, Elsevier 2007.

Efekty uczenia się:

Symbol i nr efektu przedmiotu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kierunkowego

W1 / Ma uporządkowaną wiedzę z informatyki i techniki cyfrowej niezbędną do zrozumienia zasady działania, organizacji i architektury oraz oprogramowania stosowanych w lotnictwie układów cyfrowych, komputerów pokładowych i modułów awionicznych / K_W05

W2 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i projektowania systemów mikroprocesorowych stosowanych w lotniczych systemach cyfrowych, komputerach pokładowych i modułach awionicznych / K_W13

W3 / Ma szczegółową wiedzę w zakresie funkcjonowania systemu awionicznego statku powietrznego, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia fizycznych aspektów funkcjonowania i podstaw wymiany informacji w pokładowych sieciach komputerowych bazujących na lotniczej magistrali komunikacyjnej / K_W14

U1 / Potrafi opracować dokumentację z realizacji projektu systemu mikroprocesorowego zawierającą wykaz i opis elementów składowych, schematy połączeń elektrycznych i projekt płytki drukowanej oraz potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację i dyskusję uzyskanych wyników / K_U3

U2 / Ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych w zakresie stosowanych w lotnictwie układów cyfrowych, komputerów i sieci pokładowych / K_U4

U3 / Potrafi opracować algorytm realizacji zadania przewidzianego dla modułu awionicznego, zapisać go w wysokopoziomowym języku programowania oraz posłużyć się odpowiednimi narzędziami informatycznymi – środowiskami uruchomieniowymi, w celu przetestowania programu za pomocą symulatora, zapisania programu w pamięci systemu oraz uruchomienia programu w docelowym systemie mikroprocesorowym i przeprowadzenia badań opracowanego oprogramowania / K_U08

U4 / Potrafi z wykorzystaniem oprogramowania CAD dla elektroników, zaprojektować moduł awioniczny i wykonać dokumentację konstrukcyjną w postaci schematu połączeń elektrycznych systemu, płytki drukowalnej, biblioteki elementów i układów elektronicznych wraz z ich obudowami, z uwzględnieniem podanych kryteriów użytkowych i ekonomicznych oraz bezpieczeństwa użytkowania / K_U10

U5 / Potrafi rozwiązywać zadania techniczne w obszarze projektu wstępnego systemu pokładowego i na podstawie dokumentacji konstrukcyjnej potrafi zmontować, uruchomić i wykonać testy weryfikacyjne wybranego modułu awionicznego / K_U11

U6 / Potrafi, dokonując analiz prac badawczych, zaproponować koncepcję i przeprowadzić syntezę modułu awionicznego warunkującą poprawę jego funkcjonalności lub nowoczesności rozwiązania / K_U13

U7 / Potrafi przeprowadzić analizę rozwiązań koncepcyjnych i konstrukcyjnych modułów awionicznych i komputerów pokładowych nowych, wdrażanych do eksploatacji cywilnych i wojskowych statków powietrznych / K_U14

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Projekt zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń rachunkowych i uzyskanie pozytywnych ocen z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu.

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest uzyskanie pozytywnych ocen z odpowiedzi na pytania kontrolne i z ćwiczeń praktycznych realizowanych w trakcie zajęć.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen z przygotowania i wykonania ćwiczeń laboratoryjnych oraz z wykonania i zaliczenia sprawozdania.

Zaliczenie projektu na ocenę odbywa się na podstawie średniej z ocen za wykonanie systemu mikroprocesorowego, za wykonanie dokumentacji w postaci notatki pisemnej i oceny z prezentacji wyników pracy przed grupą ćwiczeniową.

Osiągnięcie efektów W1, W2 i W3 sprawdzane jest na egzaminie pisemnym oraz w trakcie wypowiedzi na ćwiczeniach rachunkowych i podczas pytań kontrolnych na ćwiczeniach laboratoryjnych i projektowych.

Osiągnięcie efektów U2 i U7 sprawdzane jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań na ćwiczeniach laboratoryjnych i podczas obrony sprawozdania.

Osiągnięcie efektów U1, U3, U4, U5 i U6 sprawdzane jest na ćwiczeniach audytoryjnych podczas wykonywania zadań z wykorzystaniem oprogramowania CAD dla elektroników, podczas realizacji i na podstawie zrealizowanego projektu.

Ocenę bardzo dobrą z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 96-100%.

Ocenę dobrą plus z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 91-95%.

Ocenę dobrą z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 86-90%.

Ocenę dostateczną plus z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 81-85%.

Ocenę dostateczną z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie 75-80%.

Ocenę niedostateczną z przedmiotu otrzymuje student, który z pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi udzielił poprawnych odpowiedzi na poziomie poniżej 75%.

Zrealizowanie w/w efektów kształcenia oraz treści programowych i efektów kształceni zdefiniowanych dla przedmiotów: Budowa i instalacje statków powietrznych, Mechanika płynów i aerodynamika, Podstawy mechaniki lotu, Lotnicze układy pomiarowe i diagnostyczne, Lotnicze systemy radioelektroniczne, upoważnia studenta do zdawania zgodnego z przepisami Part-66 egzaminu certyfikującego z modułu M13.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/2025" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2025-03-01 - 2025-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 8 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Projekt, 14 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Zdzisław Rochala
Prowadzący grup: Mariusz Janczewski, Krzysztof Kaźmierczak, Adam Marut, Zdzisław Rochala
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Projekt - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-9 (2024-12-18)