Lotnicze systemy cyfrowe i sieci komputerowe
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTLXWSI-LSCiSKo |
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: |
(brak)
|
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. |
Przedmioty wprowadzające: | 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. |
Programy: | semestr szósty / lotnictwo i kosmonautyka / awionika, uzbrojenie lotnicze |
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 / 10 godz. 6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 16 godz. 7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 16 godz. 8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 godz. 9. Realizacja projektu / 14 godz. 10. Udział w konsultacjach / 8 godz. 11. Przygotowanie do egzaminu / 10 godz. 12. Przygotowanie do zaliczenia / 0 godz. 13. Udział w egzaminie / 2 godz. Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 122 godz. / 4 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+9+10+13): 70 godz. / 2,5 ECTS Zajęcia powiązane z działalnością naukową 120 godz. / 4 ECTS |
Skrócony opis: |
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. |
Pełny opis: |
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. /liczba godzin – 2/ 2. Klasyfikacja układów cyfrowych. /liczba godzin – 2/ 3. Wybrane elementy organizacji systemów cyfrowych i komputerów pokładowych. /liczba godzin – 2/ 4. Architektury procesorów, pamięci i układów wejścia-wyjścia stosowanych w modułach awionicznych. /liczba godzin – 2/ 5. Urządzenia wejściowe i wyjściowe komputerów pokładowych. /liczba godzin – 2/ 6. Ogólne zasady i narzędzia do projektowania sprzętu i implementacji oprogramowania. /liczba godzin – 2/ 7. Specyfika technologii implementowanych w sprzęcie i oprogramowaniu komputerów pokładowych. /liczba godzin – 2/ 8. Ochrona lotniczych urządzeń cyfrowych przed wyładowaniami elektrostatycznymi. /liczba godzin – 2/ 9. Przesyłanie informacji w systemach cyfrowych. /liczba godzin – 2/ 10. Metody wymiany danych w lotniczych systemach komputerowych. /liczba godzin – 2/ 11. Interfejsy i sterowniki do szeregowej transmisji danych. /liczba godzin – 2/ 12. Rodzaje i właściwości łączy (elektrycznych, optycznych, radiowych) stosowanych w pokładowych sieciach komputerowych. /liczba godzin – 2/ 13. Organizacja magistral komunikacyjnych zgodnych ze specyfikacją ARINC i MIL. /liczba godzin – 2/ 14. Przykłady zastosowań systemów cyfrowych na pokładzie statku powietrznego. /liczba godzin – 2/ 15. Przykłady zastosowań komputerów w wybranych systemach naziemnych. /liczba godzin – 2/ Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna 1. Rysowanie schematu systemu mikroprocesorowego w pakiecie CAD dla elektroników. /liczba godzin – 2/ 2. Projektowanie niestandardowych elementów i układów elektronicznych oraz ich obudów w pakiecie CAD dla elektroników. /liczba godzin – 2/ 3. Rozmieszczenie elementów i projektowanie płytki drukowanej dla systemu mikroprocesorowego w pakiecie CAD dla elektroników. /liczba godzin – 2/ 4. Projektowanie modelu wirtualnego płytki drukowanej dla systemu mikroprocesorowego w pakiecie CAD dla elektroników. /liczba godzin – 2/ Laboratoria / metoda praktyczna 1. Badanie systemu mikroprocesorowego – obsługa wbudowanych układów i urządzeń wejścia wyjścia. /liczba godzin – 2/ 2. Badanie układów do transmisji sygnałów cyfrowych stosowanych w lotnictwie - obsługa interfejsu I2C i SPI. /liczba godzin – 2/ 3. Badanie wybranych cyfrowych modułów awionicznych - dekodowanie danych w formacie zgodnym z ARINC 429. /liczba godzin – 2/ 4. Badanie magistrali komunikacyjnej MIL-STD-1553A - obsługa protokołu wymiany danych w magistrali. /liczba godzin – 2/ Projekt / metoda praktyczna 1. Wydanie i omówienie tematów projektów, zwrócenie uwagi na metodologiczne podejście w stawianiu i rozwiązywaniu zadań i problemów inżynierskich. /liczba godzin – 2/ 2. Omówienie i dyskusja przyjętej metody realizacji projektu z uwzględnieniem harmonogramu i typowych schematów realizacji. /liczba godzin – 2/ 3. Dyskusja i realizacja przyjętego rozwiązania układu zasilania. /liczba godzin – 2/ 4. Montaż elementów otoczenia mikroprocesora i bieżąca dyskusja przyjętego rozwiązania pod kątem minimalizacji połączeń elektrycznych. /liczba godzin – 2/ 5. Montaż mikroprocesora i złącza do programowania w układzie, zapoznanie ze sposobami unikania błędów w stosowaniu układów scalonych różnych rodzin. /liczba godzin – 2/ 6. Montaż końcowy oraz dyskusja metody redagowania i unikania błędów podczas opracowania dokumentacji z pracy projektowej. /liczba godzin – 2/ 7. Prezentacja wyników i dyskusja uzyskanych efektów i wniosków końcowych z pracy. Ocena końcowa zrealizowanego projektu. /liczba godzin – 2/ |
Literatura: |
podstawowa: 1. Hadam P.: Projektowanie systemów mikroprocesorowych, WBTC, Warszawa 2004, 2. Pełka R.: Mikrokontrolery: architektura, programowanie, zastosowania, WKŁ, Warszawa1999, 3. Wilkinson B.: Układy cyfrowe, WKŁ, Warszawa 2000, 4. Daca W.: Mikrokontrolery od układów 8-bitowych do 32-bitowych, MIKOM, Warszawa 2000, 5. Stuart C.: Sztuka przemawiania i prezentacji, Wydawnictwo Książka i Wiedza, Warszawa 2006. uzupełniająca: 1. Collinson R. P. G.: Introduction to Avionics Systems, Springer 2011 2. Tooley M.: Aircraft digital electronic and computer systems, Elsevier 2007, 3. Tooley M., Wyatt D.: Aircraft Electrical and Electronic Systems Principles, Operation and Maintenance, Elsevier 2009, 4. Moir I., Seabridge A.: Civil Avionics Systems, Professional Engineering Publishing Limited, Suffolk 2003 5. Moir I., Seabridge A.: Military Avionics Systems, WILEY, West Sussex 2003 6. Avionics Communications: Principles of Data Avionics Busses, 1995 |
Efekty uczenia się: |
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 z zakresu elektrotechniki i elektroniki niezbędną do zrozumienia zasady działania stosowanych w lotnictwie układów cyfrowych, komputerów pokładowych i modułów awionicznych / K_W03 W3 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie organizacji, architektury i funkcjonowania komputerów pokładowych i modułów awionicznych, interfejsów i lotniczych magistral komunikacyjnych / K_W05, W_22J_2 W4 / Ma szczegółową i uporządkowaną wiedzę w zakresie funkcjonowania systemu awionicznego statku powietrznego, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia fizycznych aspektów funkcjonowania i podstaw wymiany informacji w pokładowej sieci komputerowej bazującej na lotniczej magistrali komunikacyjnej / K_W15, K_W17 W5 / Orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych techniki lotniczej i kosmicznej, a w szczególności w trendach rozwojowych technologii informatycznych stosowanych do budowy komputerów i sieci pokładowych / K_W18 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_U10 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_U12 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 z wykorzystaniem aparatury kontrolno-pomiarowej ogólnego przeznaczenia / K_U15, U_22J_4 U6 / Potrafi, dokonując analiz prac badawczych, zaproponować koncepcję i przeprowadzić syntezę modułu awionicznego warunkującą poprawę jego funkcjonalności lub nowoczesności rozwiązania / K_U16 U7 / Potrafi przeprowadzić analizę rozwiązań koncepcyjnych i konstrukcyjnych modułów awionicznych i komputerów pokładowych nowych, wdrażanych do eksploatacji cywilnych i wojskowych statków powietrznych / K_U17 K1 / rozumie procesy zachodzące podczas eksploatacji komputerów pokładowych i modułów awionicznych / K_22J_4 |
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, W3, W4 i W5 sprawdzane jest na egzaminie pisemnym oraz w trakcie wypowiedzi na ćwiczeniach rachunkowych i podczas pytań kontrolnych na ćwiczeniach laboratoryjnych i projektowych. Osiągnięcie efektów U2, U7 i K1 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 kształcenia 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. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.