Lotnicze systemy cyfrowe i sieci komputerowe VI sem.

stacjonarne

I stopnia

wybieralny

W 30/x ; C 14/+ ; L 16/+ ; P 14/+ ; Razem: 74

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;

instalacje płatowcowe / wymagania wstępne: znajomość funkcjonowania instalacji pokładowych statków powietrznych, w tym wiedza niezbędna do zrozumienia fizycznych podstaw działania elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego;

systemy awioniczne / wymagania wstępne: rozumienie funkcjonowania i znajomość organizacji systemów awionicznych i wybranych systemów cyfrowych stosowanych w lotnictwie;

lotnicze systemy radioelektroniczne / wymagania wstępne: znajomość budowy i zasady działania typowych systemów radioelektronicznych stanowiących wyposażenie statków powietrznych;

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.

semestr szósty / lotnictwo i kosmonautyka / awionika, uzbrojenie lotnicze

dr inż. Zdzisław ROCHALA

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 30

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do egzaminu / 13

3. Udział w ćwiczeniach / 14

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 14

5. Udział w laboratoriach / 16

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 24

7. Udział w projekcie / 14

8. Samodzielne przygotowanie się do projektu/ 21

9. Udział w konsultacjach / 4

10. Udział w egzaminie / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 152 / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+9.+10.=80 / 2,5 ECTS

Obszary zastosowań techniki cyfrowej w lotnictwie. Klasyfikacja układów cyfrowych. Elementy organizacji systemów cyfrowych i komputerów pokładowych. Architektury procesorów, pamięci i układów wejścia, rodzaje urządzeń wejściowych i wyjściowych komputerów pokładowych. Ogólne zasady i narzędzia do projektowania sprzętu i implementacji oprogramowania. Specyfika technologii implementowanych w komputerach pokładowych. Ochrona urządzeń elektronicznych przed wyładowaniami elektrostatycznymi.

Przesyłanie informacji w systemach cyfrowych. Metody wymiany danych w systemach lotniczych. Interfejsy i sterowniki do szeregowej transmisji danych. Rodzaje i właściwości łączy stosowanych w pokładowych sieciach komputerowych. Organizacja magistral komunikacyjnych zgodnych ze specyfikacją ARINC i MIL. Przykłady zastosowań systemów cyfrowych na pokładzie statku powietrznego. Przykłady zastosowań komputerów w wybranych systemach naziemnych.

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

1. Obszary zastosowań techniki cyfrowej w lotnictwie / 2

2. Klasyfikacja układów cyfrowych / 2

3. Wybrane elementy organizacji systemów cyfrowych i komputerów pokładowych / 2

4. Architektury procesorów, pamięci i układów wejścia-wyjścia stosowanych w modułach awionicznych / 2

5. Urządzenia wejściowe i wyjściowe komputerów pokładowych / 2

6. Ogólne zasady i narzędzia do projektowania sprzętu i implementacji oprogramowania / 2

7. Specyfika technologii implementowanych w sprzęcie i oprogramowaniu komputerów pokładowych / 2

8. Ochrona lotniczych urządzeń cyfrowych przed wyładowaniami elektrostatycznymi / 2

9. Przesyłanie informacji w systemach cyfrowych / 2

10. Metody wymiany danych w lotniczych systemach komputerowych / 2

11. Interfejsy i sterowniki do szeregowej transmisji danych / 2

12. Rodzaje i właściwości łączy (elektrycznych, optycznych, radiowych) stosowanych w pokładowych sieciach komputerowych / 2

13. Organizacja magistral komunikacyjnych zgodnych ze specyfikacją ARINC i MIL / 2

14. Przykłady zastosowań systemów cyfrowych na pokładzie statku powietrznego / 2

15. Przykłady zastosowań komputerów w wybranych systemach naziemnych / 2

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

5. Przykład realizacji i obsługi interfejsu I2C i SPI / 2

6. Dekodowanie danych zapisanych w formacie zgodnym z ARINC 429 / 2

7. Przykład realizacji i obsługi protokołu wymiany danych w magistrali MIL-STD-1553A / 2

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Badanie systemu mikroprocesorowego - wbudowanych układów peryferyjnych / 4

2. Badanie systemu mikroprocesorowego - układów i urządzeń wejścia wyjścia / 4

3. Badanie układów do transmisji sygnałów cyfrowych stosowanych w lotnictwie / 4

4. Badanie wybranych cyfrowych modułów awionicznych / 4

Projekt / metoda praktyczna

1. Wydanie i omówienie tematów projektów, 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 notki z pracy projektowej / 2

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

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,

W1 / Ma wiedzę w zakresie fizyki obejmującą elektryczność i fale elektromagnetyczne, niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występującą w lotniczych układach cyfrowych, komputerach pokładowych i modułach awionicznych oraz interfejsach szeregowych i lotniczych magistralach komunikacyjnych / K_W02

W2 / Ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki i elektroniki obejmującą lotnicze układy cyfrowe, komputery pokładowe i moduły awioniczne oraz interfejsy szeregowe i lotnicze magistrale komunikacyjne / K_W03

W3 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie organizacji, architektury i zasady działania lotniczych układów cyfrowych, komputerów pokładowych i modułów awionicznych oraz interfejsów szeregowych i lotniczych magistral komunikacyjnych / K_W06, W_22J_2

W4 / Ma szczegółową wiedzę w zakresie funkcjonowania i zasad działania lotniczych układów cyfrowych, komputerów pokładowych i modułów awionicznych oraz interfejsów szeregowych i lotniczych magistral komunikacyjnych / K_W18

U1 / Potrafi opracować algorytm, posłużyć się wysokopoziomowym językiem programowania oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi w celu konfiguracji systemu mikroprocesorowego, obsługi układów wejścia-wyjścia i układów peryferyjnych oraz przeprowadzenia badań wybranych modułów awionicznych z wykorzystaniem aparatury kontrolno-pomiarowej ogólnego przeznaczenia / K_U11, U_22J_4

U2 / Potrafi zaprojektować system mikroprocesorowy w pakiecie CAD dla elektroników uwzględniający schemat systemu, płytkę drukowalną i biblioteki elementów i układów wraz z ich obudowami / K_U13

K1 / Rozumie procesy zachodzące podczas eksploatacji komputerów pokładowych i modułów awionicznych / K_22J_4

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

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 uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich efektów kształcenia.

Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen z odpowiedzi na pytania kontrolne i z zadań rachunkowych oraz 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 oceny efektu kształcenia U2, notatki pisemnej i oceny z prezentacji wyników pracy przed grupą ćwiczeniową.

Efekty W1, W2, W3, W4 sprawdzane są na dwóch krótkich sprawdzianach i egzaminie pisemnym w postaci testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi oraz podczas rozwiązywania zadań na ćwiczeniach audytoryjnych.

Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań na ćwiczeniach laboratoryjnych i podczas realizacji projektu.

Efekt U2 sprawdzany jest na ćwiczeniach audytoryjnych podczas wykonywania zadań w pakiecie CAD dla elektroników i na podstawie zrealizowanego projektu.

Efekt K1 sprawdzany jest na podstawie obserwacji pracy grupy studentów na ćwiczeniach laboratoryjnych i podczas realizacji projektu. Ocena za osiągnięcie tego efektu wchodzi w skład oceny za osiągnięcie efektu U2.

Zrealizowanie w/w efektów kształcenia oraz treści programowych i efektów kształceni zdefiniowanych dla przedmiotów: Budowa statków powietrznych, Aerodynamika, Mechanika lotu, Instalacje pokładowe, Systemy awioniczne, upoważnia studenta do zdawania zgodnego z przepisami Part-66 egzaminu certyfikującego z modułu M13.