ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ

Transcript

1 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ 2008 Θέμα: : «Συστήματα Οπτικών Ζεύξεων Ελευθέρου χώρου» Οι ζεύξεις ελευθέρου χώρου αποτελούν σήμερα σημαντικό τρόπο επικοινωνίας μεταξύ δύο ή περισσοτέρων σημείων καθότι προσφέρουν δυνατότητα άμεσης υλοποίησης με σχετικά χαμηλό κόστος. Ειδικότερα τα συστήματα οπτικών ζεύξεων ελευθέρου χώρου, που έχουν κάνει τα τελευταία χρόνια αισθητή την παρουσία τους στο χώρο των τηλεπικοινωνιών, πλεονεκτούν σημαντικά έναντι των μικροκυματικών ζεύξεων σε διασυνδέσεις μικρών αποστάσεων. Μια ασύρματη οπτική ζεύξη μπορεί να παρέχει υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων, χωρίς επιπλέον να υπάρχει ανάγκη αδειοδότησης της χρήσης της. Στο πλαίσιο της συγκεκριμένης πτυχιακής εργασίας ο φοιτητής θα πρέπει να: Μελετήσει τον τρόπο λειτουργίας των πομποδεκτών οπτικών ζεύξεων ελευθέρου χώρου Αναλύσει τις επιδράσεις των καιρικών συνθηκών, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμέτρους που επηρεάζουν την ποιότητα μιας οπτικής ζεύξης Ερευνήσει περιοχές εφαρμογής των ζεύξεων αυτών τόσο σε επικοινωνίες εδάφους εδάφους όσο και σε επικοινωνίες αέρος - εδάφους Θεωρητική μελέτη του αντικειμένου. Ανάλυση μοντέλων διάδοσης Πρακτικές εφαρμογές παραδείγματα Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνιακά συστήματα, Τηλεπικοινωνίες Οπτικών Ινών Αριθμός φοιτητών : 2

2 2009 Θέμα: : «Συστήματα Οπτικών Ζεύξεων Ελευθέρου χώρου-εξομοίωση» Οι ζεύξεις ελευθέρου χώρου αποτελούν σήμερα σημαντικό τρόπο επικοινωνίας μεταξύ δύο ή περισσοτέρων σημείων καθότι προσφέρουν δυνατότητα άμεσης υλοποίησης με σχετικά χαμηλό κόστος. Ειδικότερα τα συστήματα οπτικών ζεύξεων ελευθέρου χώρου, που έχουν κάνει τα τελευταία χρόνια αισθητή την παρουσία τους στο χώρο των τηλεπικοινωνιών, πλεονεκτούν σημαντικά έναντι των μικροκυματικών ζεύξεων σε διασυνδέσεις μικρών αποστάσεων. Μια ασύρματη οπτική ζεύξη μπορεί να παρέχει υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων, χωρίς επιπλέον να υπάρχει ανάγκη αδειοδότησης της χρήσης της. Στο πλαίσιο της συγκεκριμένης πτυχιακής εργασίας ο φοιτητής θα πρέπει να: Μελετήσει τον τρόπο λειτουργίας των πομποδεκτών οπτικών ζεύξεων ελευθέρου χώρου Αναλύσει τις επιδράσεις των καιρικών συνθηκών, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμέτρους που επηρεάζουν την ποιότητα μιας οπτικής ζεύξης Ερευνήσει περιοχές εφαρμογής των ζεύξεων αυτών τόσο σε επικοινωνίες εδάφους εδάφους όσο και σε επικοινωνίες αέρος - εδάφους Εξομοίωση περιβάλλοντος οπτικής ζεύξης ελευθέρου χώρου με χρήση Matlab/Simulink Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνιακά συστήματα, Τηλεπικοινωνίες Οπτικών Ινών

3 2009 Θέμα: : «Φαινόμενα παρεμβολών σε VHF-UHF/HF επικοινωνίες αεροσκαφών» Οι Επικοινωνίες VHF χρησιμοποιούνται από τους ελεγκτές εναέριας κυκλοφορίας του Πύργου ελέγχου (Tower) και της προσέγγισης (Approach), προκειμένου να εξασφαλισθεί η επικοινωνία μεταξύ των πολιτικών και Στρατιωτικών ιπταμένων Αεροσκαφών και του προσωπικού εδάφους, κατά τις διαδικασίες προσέγγισης, απογείωσης και προσγείωσης των αεροσκαφών. Οι επικοινωνίες HF χρησιμοποιούνται μεταξύ των υπηρεσιών εδάφους των διαφόρων αερολιμένων (Επικοινωνίες εδάφους-εδάφους ή Ground-Ground Communications) ή σε περιπτώσεις προβληματικών επικοινωνιών VHF, μεταξύ αεροσκαφών και υπηρεσιών εδάφους των αερολιμένων (Επικοινωνίες Εδάφους-Αέρος ή Ground-Air Communications), σε μεγάλες αποστάσεις (πχ υπερατλαντικά ταξίδια). Λόγου του περιβάλλοντος της ασύρματης επικοινωνίας, παρατηρούνται σημαντικά προβλήματα και κίνδυνοι στην ασφάλεια των πτήσεων αεροσκαφών εξαιτίας παρεμβολών στις συχνότητες επικοινωνίας των πύργων ελέγχου με τους κυβερνήτες. Μελετήσουν τα είδη των παρεμβολών Αναλύσουν διάφορους παράγοντες (όπως ύψος, ταχύτητα, αριθμός, ισχύς των αεροσκαφών κτλ) που σχετίζονται με τις παρεμβολές Προτείνουν μέτρα επίλυσης του προβλήματος (πχ φίλτρα, ένταση εκπομπής σταθμών, κεραίες κτλ) Αναλύσουν τις επιδράσεις των στρωμάτων της ατμόσφαιρας και των καιρικών συνθηκών Αναπτύξουν μοντέλο επικοινωνίας που θα λαμβάνει υπόψη τις παραπάνω προδιαγραφές (Matlab/Simulink) Θεωρητική μελέτη του αντικειμένου. Ανάλυση επιδράσεων ατμόσφαιρας Εξομοίωση φαινομένων παρεμβολών Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνιακά συστήματα, Ηλεκτρομαγνητικά κύματα-διάδοση & κεραίες -2

4 2009 Θέμα: : «Μικροκυματικές επικοινωνίες αεροσκαφών» Οι βασικότερες επικοινωνίες μεταξύ αεροσκαφών ή/και μεταξύ αεροσκαφών και εδάφους πραγματοποιούνται στην ζώνη συχνοτήτων UHF/VHF/HF. Περιγράψουν τεχνικές επικοινωνίας Μελετήσουν τις κεραίας που χρησιμοποιούνται στα αεροσκάφη για επικοινωνίες Αναλύσουν λειτουργίες πομπού και δέκτη UHF-VHF/HF Αναλύσουν σχήματα διαμόρφωσης στις αντίστοιχες επικοινωνίες Θεωρητική μελέτη του αντικειμένου. Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνιακά συστήματα, Ηλεκτρομαγνητικά κύματα-διάδοση & κεραίες, Ηλεκτρονικά Τηλεπικοινωνιών -2

5 2009 Θέμα: : «Μικροκυματικές επικοινωνίες αεροσκαφών - Εξομοίωση» Οι βασικότερες επικοινωνίες μεταξύ αεροσκαφών ή/και μεταξύ αεροσκαφών και εδάφους πραγματοποιούνται στην ζώνη συχνοτήτων UHF/VHF/HF. Μελετήσουν τα είδη επικοινωνίας αεροσκαφών Σχεδιάσουν ικανό αριθμό εργαστηριακών ασκήσεων σε περιβάλλον εξομοίωσης (Matlab/Simulink & ΕWB) που θα καλύπτουν το αντικείμενο Μελέτη και κατανόηση του αντικειμένου σε περιβάλλον εξομοίωσης. Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνιακά συστήματα (Θ & Ε), Ηλεκτρομαγνητικά κύματαδιάδοση & κεραίες, Ηλεκτρονικά Τηλεπικοινωνιών (Θ & Ε) -2

6 2009 Θέμα: : «Εξελίξεις στο χώρο των επικοινωνιών αεροσκαφών» Οι εξελίξεις στο χώρο της αεροπορίας συμβαδίζουν με τις τεχνολογικές εξελίξεις στο χώρο της αεροπορικής βιομηχανίας. Νέες τεχνικές αναπτύσσονται βασιζόμενες όχι μόνο στις απαιτήσεις των αεροπορικών εταιρειών αλλά και των ίδιων των χρηστών και μηχανικών αεροσκαφών. Ειδικότερα στο χώρο των επικοινωνιών υπάρχει τα τελευταία χρόνια σημαντική πρόοδος που αποβλέπει στην μεταφορά μεγάλου όγκου πληροφοριών αξιόπιστα και οικονομικά Στο πλαίσιο της συγκεκριμένης πτυχιακής εργασίας ο φοιτητής θα πρέπει να: Καταγράψει την παρούσα κατάσταση στον χώρο Αναπτύξει προτάσεις της ερευνητικής κοινότητας Αναλύσει πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα για πιθανή εφαρμογή των νέων τεχνολογιών Έρευνα για τις εξελίξεις στο χώρο των επικοινωνιών αεροσκαφών Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνιακά συστήματα

7 2011 Θέμα: : «Ανάλυση και μοντελοποίηση των τεχνικών χαρακτηριστικών του πομπού και του δέκτη ενός οπτικού συστήματος επικοινωνίας, για εφαρμογή σε μη επανδρωμένα α/φη» Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η σχεδίαση ενός οπτικού πομπού και δέκτη και η περιγραφή των υποσυστημάτων από τα οποία απαρτίζονται. Η εξομοίωση των συστημάτων θα βασιστεί στην χρήση έτοιμων μοντέλων κατάλληλου λογισμικού, που θα παραμετροποιηθούν ώστε να καλύπτουν το πεδίο εφαρμογής τους. Μελετήσουν τα οπτικά συστήματα πομπών και δεκτών για επικοινωνίες ελευθέρου χώρου Μοντελοποιήσουν τα προαναφερόμενα υποσυστήματα λαμβάνοντας υπόψη τις υπάρχουσες τεχνολογίες ασύρματης οπτικής μετάδοσης Μελέτη και κατανόηση του αντικειμένου σε περιβάλλον εξομοίωσης OptiSystem. Προαπαιτούμενες Γνώσεις : Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνιακά συστήματα (Θ & Ε), Τηλεπικοινωνίες Οπτικών Ινών (Θ & Ε) Ενδεικτική Βιβλιογραφία : Optical Wireless Communications, Roberto Ramirez-Iniguez, 2008 Understanding Optical Communications, Harry J. R. Dutton, 1998 Free space laser communications, SUBIN.K.M, Seminar reports, 2004 Analysis of Free Space Optics as a Transmission Technology, Tom Garlington, 2005 Demonstration of high data rate wavelength division multiplexed transmission over 150 KM FSO link, David W. Younga et al, IEEE 2007 Understanding the performance of free-space optics, Scott Bloom et al, Journal of Optical Networking, June 2003

8 2011 Θέμα: : «Σύστημα ανίχνευσης και στόχευσης οπτικής δέσμης σε κινούμενους στόχους» Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η σχεδίαση ενός συστήματος ανίχνευσης και στόχευσης οπτικής δέσμης, λαμβάνοντας υπόψη το κινητό περιβάλλον εφαρμογής του. Θα μελετηθούν τεχνικές που εφαρμόζονται μεταξύ σταθερών οπτικών ζεύξεων και θα μελετηθούν οι παράμετροι που εισάγονται εξαιτίας του διαφοροποιημένου περιβάλλον εφαρμογής τέτοιων διατάξεων. Η εργασία περιλαμβάνει επίσης την εξομοίωση των διατάξεων και θα βασιστεί στην χρήση έτοιμων μοντέλων κατάλληλου λογισμικού, που θα παραμετροποιηθούν ώστε να καλύπτουν το πεδίο εφαρμογής τους. Μελετήσουν τους μηχανισμούς και τις διατάξεις που βοηθούν στη στόχευση και ευθυγράμμιση οπτικής δέσμης ανάμεσα στον πομπό και στο δέκτη Μοντελοποιήσουν τους προαναφερόμενους μηχανισμούς λαμβάνοντας υπόψη το πεδίο εφαρμογής τους Μελέτη και κατανόηση του αντικειμένου σε περιβάλλον εξομοίωσης OptiSystem. Προαπαιτούμενες Γνώσεις : Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνίες Οπτικών Ινών (Θ & Ε), Ηλεκτρομαγνητικά κύματα διάδοση-κεραίες (Θ & Ε) Ενδεικτική Βιβλιογραφία : Optical Wireless Communications, Roberto Ramirez-Iniguez, 2008 Near earth laser communication, Hamid Hemmati, 2008 Laser space communication, David G. Aviv, 2006 Performance Evaluation of Next Generation Free-Space Optical Communication System, IEICE TRANS. ELECTRON., VOL.E90 C, NO.2 FEBRUARY 2007 The physics of free space optic, Scott Bloom, Airfiber Inc, 2002 Avionics optical link for high data rate communication, Hennes Henniger, German Aerospace center, ICAS 2006 Challenges in Establishing Free Space Optical link between flying vehicles, S. Sheikh Muhammad et al, CSNDSP08

9 2011 Θέμα: : «Ανάπτυξη μοντέλου διάδοσης για την ασύρματη οπτική επικοινωνία μη επανδρωμένων α/φών» Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η μελέτη και ανάλυση των παραγόντων που επιδρούν στο θόρυβο, την εξασθένηση και την παραμόρφωση που υφίστανται το σήμα σ ένα ασύρματο οπτικό κανάλι μετάδοσης. Συγκεκριμένα θα ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις της ομίχλης, της βροχής, του χιονιού, του δυνατού αέρα, της καταιγίδας και της σκόνης, λόγω φαινομένων σκέδασης των φωτονίων στα μόρια της ατμόσφαιρας. Η εργασία περιλαμβάνει επίσης την εξομοίωση του καναλιού και θα βασιστεί στην χρήση έτοιμων μοντέλων κατάλληλου λογισμικού, που θα παραμετροποιηθούν ώστε να καλύπτουν το πεδίο εφαρμογής τους. Αναλύσουν τις επιδράσεις των καιρικών συνθηκών, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμέτρους που επηρεάζουν την ποιότητα μιας οπτικής ζεύξης ειδικά σε περιβάλλον κινητών ζεύξεων Μοντελοποιήσουν τους προαναφερόμενους μηχανισμούς λαμβάνοντας υπόψη το πεδίο εφαρμογής τους Μελέτη και κατανόηση του αντικειμένου σε περιβάλλον εξομοίωσης OptiSystem ή/και Matlab Προαπαιτούμενες Γνώσεις : Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνίες Οπτικών Ινών (Θ & Ε), Ηλεκτρομαγνητικά κύματα διάδοση-κεραίες (Θ & Ε) Ενδεικτική Βιβλιογραφία : Optical Wireless Communications, Roberto Ramirez-Iniguez, 2008 Near earth laser communication, Hamid Hemmati, 2008 Applied aspects of optical communication and LIDAR, Nathan Blaunstein et al, 2010 Atmospheric Attenuation Analysis in the FSO Link, Zhuanhong Jia et al, 2006 Channel Modeling for Terrestrial Free Space Optical Links, S. Sheikh Muhammad et al, ICTON 2005 Free-space laser communication performance in the atmospheric channel, Arun K. Majumdar, J. Opt. Fiber. Commun. Rep. 2, (2005)

10 2011 Θέμα: : «Αξιολόγηση του BER (Bit Error Rate) σε ένα κανάλι ασύρματης οπτικής διάδοσης» Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η μελέτη και ανάλυση των παραγόντων που επηρεάζουν την ποιότητα του οπτικού σήματος σ ένα ασύρματο κανάλι διάδοσης. Συγκεκριμένα θα εξεταστεί η μεταβολή του BER (Bit Error Rate) σε συνάρτηση με το σηματοθορυβικό λόγο, τον ρυθμό μετάδοσης δεδομένων, το μήκος κύματος, τις ατμοσφαιρικές συνθήκες και τις διατάξεις ανίχνευσης και στόχευσης της οπτικής δέσμης. Η εργασία περιλαμβάνει επίσης την αριθμητική επιβεβαίωση των θεωρητικών μοντέλων που θα αναπτυχθούν με χρήση κατάλληλου λογισμικού. Αναλύσουν τους παράγοντες που επιδρούν στην μεταβολή του BER σε μια ασύρματη οπτική ζεύξη Μοντελοποιήσουν τους προαναφερόμενους μηχανισμούς λαμβάνοντας υπόψη το πεδίο εφαρμογής τους Μελέτη και κατανόηση του αντικειμένου σε περιβάλλον εξομοίωσης OptiSystem ή/και Matlab ή/και Excel Προαπαιτούμενες Γνώσεις : Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες, Τηλεπικοινωνίες Οπτικών Ινών (Θ & Ε), Ηλεκτρομαγνητικά κύματα διάδοση-κεραίες (Θ & Ε) Ενδεικτική Βιβλιογραφία : Near earth laser communication, Hamid Hemmati, 2008 Applied aspects of optical communication and LIDAR, Nathan Blaunstein et al, 2010 Laser Space Communications, David G. Aviv, 2006 BER Performance of FSO Links over Strong Atmospheric Turbulence Channels with Pointing Errors, Harilaos G. Sandalidis et al, IEEE COMMUNICATIONS LETTERS, VOL. 12, NO. 1, JANUARY 2008 Free-space laser communication performance in the atmospheric channel, Arun K. Majumdar, J. Opt. Fiber. Commun. Rep. 2, (2005) Simulation of Optical Communication for Formation Flying Spacecraft, Pär-Johan Oscarsson, 2008