Modul K: Satelitske komunikacije in navigacija

Opis predmeta

Osnove nebesne mehanike, Kepler-jevi zakoni, enačba tirnice satelita, uporabne tirnice satelitov in njihove lastnosti, prevoz satelita v tirnico in popravki tirnice. Vesoljsko okolje, uravnavanje lege in temperature satelita, izvori energije na krovu. Lastnosti radijskih zvez Zemlja-satelit, satelit-satelit in satelit-Zemlja, Doppler-jev pomik v satelitskih zvezah.

Načrtovanje telekomunikacijske opreme za satelitske zveze točka-točka, za radiodifuzijo, za mobilno telefonijo, za telekomando in telemetrijo satelita. Zemeljska radionavigacija: pomorska (LORAN), zrakoplovna (VOR, DME, ILS), določanje položaja preko sistemov mobilne telefonije. Satelitska radionavigacija: Doppler-jevi sistemi Transit in Cikada, 3-D sistemi GPS, GLONASS in GALILEO. Primarni in sekundarni radarji, pulzni in FM radarji, Doppler-jevi radarji. Daljinsko zaznavanje, pasivna radiometrija, aktivni radar s sintetično odprtino.

Cilji in kompetence

Spoznavanje osnovnih zakonitosti vesoljske tehnike, možnosti in omejitve radijskih zvez s

plovilom v vesolju. Spoznavanje lastnosti satelitskih komunikacij. Spoznavanje osnov

zemeljske in satelitske radionavigacije, radio lokacije ter daljinskega zaznavanja.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja na katerih se študent seznani s teoretičnimi osnovami, in laboratorijske vaje, kjer nekaj problemov spozna tudi praktično in jih skuša v duhu timskega dela reševati.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

• upravičiti uporabnost vesoljske satelitske tehnike s poudarkom na satelitskih komunikacijskih in radionavigaciji,
• razviti programsko orodje za sledenje satelitom in predvidevanje tirnic v realnem času,
• verificirati meritve moči signal iz satelita s pomočjo izračuna zaloge moči satelitske zveze na osnovi oddane moči, dobitka antene in slabljenje poti, 
• izračunati zmogljivost satelitske zveze,
• meriti signale in šum v satelitskih komunikacijskih zvezah in navigacijskih sistemih,
• določiti položaj objekta s pomočjo sprejetih radionavigacijskih signalov,
• razviti satelitski sprejemnik z anteno, filtrom in ojačevalnikom.

Reference nosilca

1. BATAGELJ, Boštjan, PAVLOVIČ, Leon, NAGLIČ, Luka, TOMAŽIČ, Sašo. Convergence of fixed and mobile networks by radio over fibre technology,. Inf. MIDEM, jun. 2011, letn. 41, št. 2, str. 144-149.
2. STOPAR, Bojan, STANIČ, Samo, BATAGELJ, Boštjan, ŠTERN, Andrej, KAMNIK, Roman, BERK, Sandi, FILJAR, Renato, DIMC, Franc (avtor, urednik). Forum GNSS.SI : po prvem srečanju. Portorož: Fakulteta za pomorstvo in promet, 2013. 49 str., ilustr. ISBN 978-961-6044-97-4.
3. MLINAR, Tomi, BATAGELJ, Boštjan. Prihodnost, načrtovanje in razvoj brezžičnih širokopasovnih omrežij. Elektrotehniški vestnik, ISSN 0013-5852, 2013, letn. 80, št. 4, str. 165-170
4. FRÖHLICH, Hubert, BATAGELJ, Boštjan. Širokopasovni mobilni dostop preko satelitskih komunikacij. V: UMEK, Anton (ur.), KOS, Anton (ur.), SODNIK, Jaka (ur.), HUDOBIVNIK, Alojz (ur.). Triindvajseta delavnica o telekomunikacijah, 23 in 2 november 2009, Brdo pri Kranju. Širokopasovna mobilna omrežja : zbornik referatov, (VITEL). Ljubljana: Elektrotehniška zveza Slovenije, cop. 2009, str. 40-43.
5. RODIČ, Tomaž, OŠTIR, Krištof, MATKO, Drago, BATAGELJ, Boštjan, PELJHAN, Marko, MALIČ, Barbara, ZWITTER, Tomaž, ŠUŠTAR, Tomaž. Small satellites technologies from newcomers perspective – Slovenian Space-Si case. V: 24th Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, August 9-12, '10, Logan, USA. Connecting the dots : bringing visionaries, system implementers & mission sponsors together : proceedings. [Logan: Utah State University], 2010, str. 1-10.

Temeljni viri in literatura

1. BATAGELJ, Boštjan. Satelitske komunikacije: študijsko gradivo. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, Laboratorij za sevanje in optiko, 2013. http://lso.fe.uni-lj.si/studij/skn/gradivo/satelitske_komunikacije%20_Batagelj.pdf
2. BATAGELJ, Boštjan. Zbirka rešenih nalog iz satelitskih komunikacij. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, Laboratorij za sevanje in optiko, 201 http://lso.fe.uni-lj.si/studij/skn_vs/gradivo/nalogeSK_1_3.pdf
3. Matjaž Vidmar. Radiokomunikacije. 1. izd. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, 2005. ISBN 961-243-026-8.
4. Matjaž Vidmar. Laboratorijske vaje iz radiokomunikacij. 1. izd. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, 2000. ISBN 961-6210-79-3.
5. KOSTEVC, Drago. Navigacijske naprave in sistemi. 1. izd. Ljubljana: Založba FE in FRI, 2011. VI, 89 str., ilustr. ISBN 978-961-243-192-1.
6. Gerard Maral, Michel Bousquet, Zhili Sun, Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology, 5th Edition, ISBN: 978-0-470-71458-4, December 2009.