Кафедра радіотехнічних систем

[RE-76] Системи радіокерування

Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освіти	Другий (магістерський)
Галузь знань	-
Спеціальність
Освітня програма	172Мп РТС - Радіотехнічні інформаційні технології (ЄДЕБО id: 8562)172Мп РКС - Радіотехнічні комп'ютеризовані системи (ЄДЕБО id: 49258)172Мн РКС - Радіотехнічні комп'ютеризовані системи (ЄДЕБО id: 49259)
Статус дисципліни	Нормативна
Форма здобуття вищої освіти	Очна
Рік підготовки, семестр	5 курс, осінній семестр
Обсяг дисципліни	5 кред. (Лекц. 36 год, Практ. 0 год, Лаб. 18 год, СРС. 96 год )
Семестровий контроль/контрольні заходи	Екзамен
Розклад занять	https://rozklad.kpi.ua
Мова викладання	Українська
Інформація про керівника курсу / викладачів	Лекц.: доц. Бичковський В. О., Лаб.: доц. Бичковський В. О., СРС.: доц. Бичковський В. О.
Розміщення курсу	Moodle, “Teach4Speech”

Програма навчальної дисципліни

1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Метою викладання дисципліни є підготовка фахівця, здатного вирішувати складні задачі і проблеми в галузі систем радіокерування та здійснювати інноваційну професійну діяльність . Предметом дисципліни є складні системи, які забезпечують керування об’єктами та процесами за допомогою радіозасобів.

Після засвоєння дисципліни студенти мають продемонструвати такі результати навчання:

Здатність аналізувати характеристики об’єктів радіокерування, описувати динамічні та кінематичні ланки, оцінювати інформативність керуючих сигналів та ефективність систем радіокерування.

Знання принципів побудови систем радіокерування, принципів організації керуючого процесу, перетворень сигналів в інформаційних трактах, реальних та потенційних характеристик систем радіокерування.

Уміння виконувати редукцію моделей систем; проводити сполуку елементів інформаційних трактів; розуміти сучасні тенденції розвитку систем радіокерування та перспективи їх використання; визначати структуру систем радіокерування, призначених для керування основними типами об’єктів; аналізувати та синтезувати пристрої систем радіокерування.

2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Дисципліну «Системи радіокерування» забезпечують дисципліни «Вища математика», навчальні дисципліни з технологій побудови радіомереж та навчальна дисципліна «Технології розробки та виготовлення радіотехнічних інформаційних систем». На дисципліні «Системи радіокерування» базується дисципліна «Системи радіопротидії»....

3. Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1. Системи та об”єкти радіокерування

Тема 1. Система радіокерування та їх ланки

Тема 2. Аналіз структури та динаміки систем радіокерування

Розділ 2. Організація керуючого процесу

Тема 1. Процес керування та керуючі сигнали

Тема 2. Формування керуючих сигналів

Розділ 3. Системно інформаційний аналіз та оцінювання ефективності систем радіокерування

Тема 1. Методи системно-інформаційного аналізу та оцінювання ефективності радіокерування

Тема 2. Ефективність систем радіокерування

4. Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

1. Радиосистемы управления / Под. ред. В.А. Вейцеля.- М.: Дрофа .- 2005.-416 с.

2. Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоуправление ракетами.- М. Сов. радио. 1964. ,644 с.

3. Коган И.М. Теория информации и проблемы ближней радиолокации.-М.:Сов.радио-1968.-144с.

4 Справочник по радиоэлектронным системам. Том 2 / Под ред. Б.Х. Кривицкого.-М.:Энергия.-1979.-368с.

5. Шастова Г.А., Коекин А.И., Выбор и оптимизация структуры информационных систем.-М.: Энергия.-1972.-256 с.

Додаткова література

1. Бичковський В.О., Реутська Ю.Ю. Макроскопічний аналіз процесу радіокерування безпілотними літальними апаратами ; Міжнародна науково-технічна конференція РТПСАС 2016, м.Київ , НТУУ "КПІ", РТФ; с.138-140

2. Бичковський В.О., Реутська Ю.Ю. Оцінка точності та ефективності систем радіокерування рухомими об'єктами. Вісник НТУУ "КПІ", сер. Радіотехніка. Радіоапаратобудування. Випуск 62.- 2015, с 62-69;

3. Бичковський В.О., Реутська Ю.Ю. Ентропійний аналіз процесу радіокерування. Вісник НТУУ "КПІ", сер. Радіотехніка. Радіоапаратобудування. Випуск 63.- 2015, с 13-20. ;

4. Бичковський В.О., Реутська Ю.Ю. Ентропійний аналіз процесу радіокерування рухомими об'єктами .Вісник НТУУ "КПІ", сер. Радіотехніка. Радіоапаратобудування. Випуск 68.- 2017, с 38-42. ;

5. Бичковський, В. О. Редукція моделі системотехнічного комплексу до рівня багатоелементної фізичної системи // Вісник НТУУ КПІ. Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, Вип.44, 2011, с. 54-57.

6. Сервер кафедри РТПС (rtps.kpi.ua. Системи радіокерування).

Навчальний контент

5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекції

Розділ 1. Системи та об”єкти радіокерування

Тема 1. Система радіокерування та їх ланки

1. Загальна характеристика систем радіокерування. Характеристики об’єктів радіокерування. Ідентифікація об’єктів радіокерування.

2. Динамічні ланки систем радіокерування. Кінематичні ланки систем радіокерування.

3. Функціональні схеми систем радіокерування.

Тема 2. Аналіз структури та динаміки систем радіокерування

1. Структурні схеми систем радіокерування.

2. Траекторії руху керованих об’ектів. Траекторії атмосферних літальних апаратів. Траекторії космічних апаратів.

3. Зрив керування. Пошук керуючого сигналу.

Розділ 2. Організація керуючого процесу

Тема 1. Процес керування та керуючі сигнали

1. Загальна характеристика керуючого процесу. Перетворення сигналів в каналах систем радіокерування.

2. Оцінка інформативності керуючих сигналів.

Тема 2. Формування керуючих сигналів

1. Випадкове квантування сигналів. Обслуговування потоків заявок.

2. Вибір частоти передавання інформації. Формування керуючих впливів на групу об’єктів.

3. Демпфірування потоку керуючих сигналів. Критичні режими радіокерування.

Розділ 3. Системно інформаційний аналіз та оцінювання ефективності систем радіокерування

Тема 1. Методи системно-інформаційного аналізу та оцінювання ефективності радіокерування

1. Загальна характеристика методів аналізу систем радіокерування. Аналіз систем радіокерування на макроскопічному рівні.

2. Критерій оцінювання якості систем радіокерування. Критерій загальних витрат. Критерій вартості надійності. Критерії оцінювання ефективності систем радіокерування. Приблизна оцінка ефективності систем радіокерування.

Тема 2. Ефективність систем радіокерування

1. Радіокерування космічними апаратами. Точність радіокерування космічними апаратами.

2. Автономне радіокерування. Системи з розпізнаванням образів. Помилки систем автономного радіокерування.

3. Напівавтономне радіокерування. Помилки систем напівавтономного радіокерування.

4. Неавтономне радіокерування. Системи самонаведення. Системи командного радіокерування. Помилки систем неавтономного радіокерування.

5. Комбіноване радіокерування. Комплексні системи керування. Ефективність комплексних та комбінованих систем керування. Радіопідривники . Ефективність радіопідривників.

Лабораторні заняття

Основним завданням циклу лабораторних занять є набування студентами досвіду самостійного дослідження процесів в системах радіокерування, організації інформаційного обміну, сполуки типових елементів інформаційних трактів, аналізу та оцінки ефективності систем радіокерування.

№ з/п	Назва лабораторної роботи	Кількість ауд. годин
1	Ідентифікація каналів керування (Розділ 1, тема 1)	6
2	Дослідження характеристик систем радіокерування (Розділ 2, тема 1)	4
3	Оцінка інформативності керуючих сигналів (Розділ 2, тема 2)	4
4	Аналіз ефективності систем радіокерування (Розділ 3, тема 1)	4

Методика вивчення дисципліни базується на поступовому переході від простого до складного в процесі накопичення студентами відповідних знань. В процесі захисту лабораторних робіт особлива увага приділяється вмінню студентів оцінювати ситуацію, яка може виникнути в критичних режимах функціонування СРК та проводити оперативний аналіз характерстик СРК.

Для забезпечення наочності навчальних занять використовуються :

- робочі мапи з маршрутами рухомих об”єктів;

- схеми автономних систем радіокерування;

- схеми систем самонаведення;

- структурні схеми систем радіокерування.

Для опанування навчальної дисципліни застосовуються наступні основні методи навчання:

- проблемне навчання (проблемний виклад, частково-пошуковий метод);

- аналіз ситуацій;

- проективні технології ;

- навчальні дебати:

- відео-підтримка навчальних занять.

6. Самостійна робота студента

На самостійну роботу студентів відводиться 96 годин. Самостійна робота передбачає вивчення лекційного матеріалу, підготовку до лабораторних занять, модульної контрольної роботи та виконання розрахунково-графічної роботи на тему " Організація керуючого процесу". Мета розрахунково-графічної роботи – навчити студентів організовувати процес керування рухомим об’єктом.

Для виконання роботи використовуються робочі мапи. На виконання роботи відводиться 15 годин.

В дисципліні передбачена одна модульна контрольна робота. Мета модульної контрольної роботи - оцінка знань та умінь студентів по завданням, які не входили у зміст лабораторних робіт. В модульну контрольно роботу входять три завдання:

1. Розрахунок характеристик системи керування.

2. Аналіз характеристик об’єкту керування.

3. Аналіз характеристик керуючих сигналів.

Політика та контроль

7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Студенти прибувають на заняття у визначений час без запізнювання. Виходити із аудиторії дозволяється тільки під час перерви. Під час занять телефони повинні бути виключеними. Лабораторні роботи приймаються до захисту після їх виконання у повному обсязі у визначений за розкладом час. Розрахунково- графічна робота захищається під час консультацій. Заохочувальні та штрафні бали нараховуються згідно РСО.

8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Поточний контроль проводиться під час лекцій у вигляді експрес-опитування та за результатами модульної контрольної роботи.

Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.

Семестровий контроль проводиться у вигляді екзамену .

Умовою допуску до семестрового контролю є рейтинг більше 30 балів.

Рейтингова оцінка з дисципліни RD формується як сума балів стартового рейтингу та екзаменаційного рейтингу. RD розраховується за 100 бальною шкалою.

Рейтинг студента з дисципліни складається з балів, які він отримує за:

Експрес-контроль з лабораторних занять. Контроль проводиться у вигляді контрольної роботи за темою лабораторного заняття.

Виконання та захист чотирьох лабораторних робіт.

Модульну контрольну роботу.

Виконання та захист розрахунково-графічної роботи ( РГР).

Штрафні та заохочувальні бали:

недопуск до лабораторної роботи у зв’язку з неправільною відповіддю на експрес-контролі: мінус 1 бал;

несвоєчасне (пізніше ніж на тиждень) виконання лабораторної роботи: мінус 2 бали;

відсутність на лабораторному занятті без поважних причин: мінус 2 бали.

несвоєчасне (пізніше ніж на тиждень) виконання РГР: мінус 5 балів;

виступ на семінарі « Регіональний моніторинг інформаційного обміну»: плюс 10 балів.

Система рейтингових балів та критерії оцінювання

Модульна контрольна робота (МКР) має 3 питання. За кожне питання нараховуються такі бали:

- повна відповідь: 4 бали

- відповідь має неістотні помилки: 2 бали

- відповідь не повністю розкриває питання, є істотні

помилки: 1 бал

- немає відповіді, або неправильна відповідь: 0 балів

Максимальна сума балів за МКР – 12 .

Експрес-контроль з лабораторних занять. В семестрі виконується 4 лабораторних роботи:

- повна відповідь: 4 бали

- відповідь з неістотними помилками: 3 бали

- відповідь з істотними помилками: 1 бал

- неправильна відповідь (недопуск до занять): 0 балів

Максимальна сума балів за експрес-контроль – 16.

Захист лабораторних робіт.

За кожну лабораторну роботу нараховуються такі бали:

- оформлення звіту відповідно до вимог: 3 бали

- оформлення звіту з незначними порушеннями: 2 бала

- оформлення звіту з значними порушеннями: 0 балів

- повна відповідь при захисті лабораторної роботи: 2 бали

- неповна відповідь при захисті лабораторної роботи: 1 бал

- незадовільна відповідь при захисті лабораторної

роботи 0 балів

Максимальна сума балів за лабораторні роботи – 20 балів.

4. Виконання та захист розрахунково-графічної роботи:

- виконання РГР в повному обсязі без помилок: 12 балів

- виконання РГР в повному обсязі з незначними помилками: 10 балів

- виконання РГР в неповному обсязі або з суттєвими помилками: 5 балів

- виконання РГР в неповному обсязі з суттєвими помилками

або невиконання РГР: 0 балів

Розрахунок шкали рейтингу

Сума максимально можливих балів заходів позиції 1 – 4 протягом семестру складає стартовий рейтинг 12+16+20+12= 60 балів. На екзамен виносяться чотири запитання:

- повна відповідь на перше запитання 10 балів

- повна відповідь на друге запитання 10 балів

- повна відповідь на третє запитання 10 балів

- повна відповідь на четверте запитання 10 балів

При відповіді з неістотними помилками кількість балів за кожне запитання зменшується на 2 бали. При відповіді з істотними помилками кількість балів за кожне запитання зменшується на 4 бали. Максимальна кількість балів за екзамен – 40 балів.

Загальний рейтинг складається з стартового та екзаменаційного рейтингів .

Сума максимально можливих балів RD= 60+40= 100 балів.

Без додаткового опитування ( автоматом) студент може отримати тільки оцінки дуже добре та добре. При цьому його стартовий рейтинг повинен бути не менше 54 балів. Умовою допуску до семестрового контролю є рейтинг більше 30 балів.

Рейтингові оцінки з дисципліни RD для виставлення їх до залікової відомості та книжки виставляються у відповідності до таблиці відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:

...

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою

Кількість балів	Оцінка
100-95	Відмінно
94-85	Дуже добре
84-75	Добре
74-65	Задовільно
64-60	Достатньо
Менше 60	Незадовільно
Не виконані умови допуску	Не допущено

9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

Перелік питань до семестрового контролю

Загальна характеристика систем радіокерування.
Характеристики об’єктів радіокерування.
Ідентифікація об’єктів радіокерування.
Динамічні ланки систем радіокерування.
Кінематичні ланки систем радіокерування.
Функціональні схеми систем радіокерування.
Структурні схеми систем радіокерування.
Зрив радіокерування..
Пошук керуючого сигналу.
Загальна характеристика керуючого процесу.
Перетворення сигналів в каналах систем радіокерування.
Оцінка інформативності керуючих сигналів.
Випадкове квантування сигналів.
Вибір частоти передавання інформації.
Багатооб’єктні системи радіокерування.
Демпфірування потоку керуючих сигналів.
Організація керуючого процесу в критичних ситуаціях.
Загальна характеристика методів аналізу систем радіокерування.
Аналіз систем радіокерування на макроскопічному рівні.
Інформаційний аналіз систем керування.
Аналіз систем з затримкою інформації.
Аналіз систем з втратами інформації.
Аналіз систем з затримкою та втратами інформації.

24.Аналіз роботи розгалужених каналів систем радіокерування.

25.Критерії оцінювання якості систем радіокерування.

26.Критерії оцінювання ефективності систем радіокерування.

27.Приблизна оцінка ефективності систем радіокерування.

28.Інформаційна оцінка ефективності систем.

29.Вплив надійності на ефективність систем радіокерування.

30.Формалізація вимог до точності та надійності систем радіокерування.

31.Оцінювання ефективності типових систем радіокерування .

...

Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни

Лабораторія радіосистем, аудиторія 204-17, 12-16 ПК. Програмне забезпечення лабораторних робіт - Mathcad.

Перелік лабораторних робіт: Ідентифікація каналів керування. Дослідження статистичних характеристик систем радіокерування. Оцінка інформативності керуючих сигналів. Аналіз ефективності системи радіокерування.

Бібліотека електронних каталогів завдань та таблиць - сервер кафедри РТПС.

Лабораторії, обладнання, програграмне забезпечення, опис макетів для проведення лабораторних робіт та їх кількість

Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено доц. Бичковський В. О.;
Ухвалено кафедрою РТС (протокол № від )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № ______ від ______)