Παρουσίαση/Προβολή

Διδάσκοντες

Δρ. Σπυρίδων Χρονόπουλος

Περιεχόμενο μαθήματος

Το μάθημα εισάγει τον φοιτητή σε ένα αντικείμενο μελέτης που είναι όσο το δυνατόν μία ολοκληρωμένη προσέγγιση στις δορυφορικές επικοινωνίες περιλαμβάνοντας την προσαρμογή/ανάλυση επίγειων συστημάτων για την ομαλότερη μετάβαση σε αυτόν τον τύπο των απαιτητικών τηλεπικοινωνιών. Ειδικότερα, θα διεξαχθεί εισαγωγή σε διάφορα μοντέλα καναλιού κινητών επικοινωνιών (απώλειες, πολλαπλή διόδευση), στα συστήματα εκπομπής και λήψης κινητών επικοινωνιών (π.χ. διαφορική εκπομπή και λήψη, συστήματα MIMO, τεχνικές πολλαπλών φερόντων – όπως OFDM, SC-FDMA, κ.α. – και CDMA, TDMA), δορυφορικά κανάλια και τεχνικές πολλαπλής προσπέλασης σε δορυφορικά συστήματα. Θα γίνει ιδιαίτερη μνεία στις ζώνες Van Allen, γεωστατικούς δορυφόρους, δορυφορικά δίκτυα VSAT, δορυφορικά συστήματα πλοήγησης, διαστημική πλατφόρμα, ωφέλιμο φορτίο, είδη δορυφόρων, βαθμίδες δορυφόρου, έλεγχος θέσης & τροχιάς, τηλεμετρία (ΤΤ&C), θερμοκρασία, ηλεκτρική ισχύς, πρόωση, Νευτώνεια μηχανική, νόμοι Kepler, θέση δορυφόρου και γεωμετρία τροχιάς. Επίσης, θα αναλυθούν διάφοροι τύποι τροχιάς, οι επαναλήπτες / αναμεταδότες, κεραίες, και ενισχυτές καθώς και τα σήματα βασικής ζώνης, αναλογική μετάδοση τηλεφωνικού και τηλεοπτικού σήματος. Επιπροσθέτως, θα γίνει αναφορά στην τεχνολογία επίγειων σταθμών, στην απολαβή / κέρδος δορυφορικών κεραιών, ενεργό επιφάνεια, διάγραμμα ακτινοβολίας, γωνιακό εύρος μισής ισχύος, διάφορους τύπους κεραιών, συστήματα και υπηρεσίες, ζώνες συχνοτήτων και χωρισμός σε περιοχές, υπηρεσίες FSS/MSS/BSS, είδη ραδιοζεύξεων, απώλειες ελεύθερου χώρου, άλλες απώλειες υπό πραγματικές συνθήσκες (π.χ. ατμόσφαιρα, τροπόσφαιρα, κτλ), απώλειες σκόπευσης κεραιών και γραμμών μεταφοράς, και σηματοθορυβικό λόγο στις δορυφορικές ζεύξεις.

Μαθησιακοί στόχοι

Οι φοιτητές θα ασχοληθούν με διάφορες τεχνικές καινοτομίας που θα άπτονται του αντικειμένου των δορυφορικών επικοινωνιών. Η αποκτηθείσα εμπειρία στα προαναφερθέντα θέματα αιχμής θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή γνώσης και την απρόσκοπτη έρευνα καθ’ όλη τη μαθησιακή διάρκεια πάνω σε διάφορες πηγές απλών και καινοτόμων τεχνικών και σχεδίασης μέσω κατάλληλα δομημένων συζητήσεων και ασκήσεων. Ειδικότερα οι φοιτητές:

• θα αποκτήσουν γνώσεις που θα εστιάζουν οπωσδήποτε στην αναγνώριση εννοιών, οντοτήτων και τεχνολογιών, που σχετίζονται με τα σύγχρονα δορυφορικά δίκτυα (satellite networks) και υπηρεσίες, καθώς και τις πρόσφατες εξελίξεις του χώρου.
• Θα είναι εξοικειωμένοι με προγράμματα προσομοίωσης μέσω παρουσίασής τους σε θεωρητικό επίπεδο αλλά και άσκηση πράξης (π.χ. AGI STK).
• θα είναι ενήμεροι για την αρχιτεκτονική και τα υποσυστήματα των εκάστοτε συστημάτων Δορυφορικών Επικοινωνιών.
• θα μπορούν να εντοπίζουν εκείνες τις συνθήκες ή και παράγοντες που μπορεί να επηρεάζουν την απόδοση των υπό μελέτη συστημάτων.
• θα είναι σε θέση να διαχειρίζονται ζητήματα σε σχεδιαστικό επίπεδο που προκύπτουν σε συστήματα όταν εκείνα χρησιμοποιούνται υπό απαιτητικές συνθήκες.

Μέθοδοι διδασκαλίας

• Παράδοση μαθημάτων όπως ορίζεται από το πρόγραμμα μαθημάτων του Τμήματος.
• Παράδοση μαθημάτων με τη χρήση ψηφιακών μέσων διδασκαλίας.
• Παράδοση μαθημάτων με τη χρήση ψηφιακής πλατφόρμας τηλεκπαίδευσης για την ανάρτηση ψηφιοποιημένου οπτικοακουστικού και έντυπου υλικού και δεδομένων σχετικά με το μάθημα.
• Παρουσίαση εργασιών από φοιτητές ή από ομάδες φοιτητών (5-10 λεπτά), και αν αυτό καταστεί εφικτο, με σκοπό την διερεύνηση της ικανοποιητικής ικανότητάς τους να αποδώσουν το αντικείμενο των εργασιών τους.
• Παρουσίαση διαφόρων τύπων λογισμικού σχετικά με τις δορυφορικές επικοινωνίες.
• Επισκέψεις – διαλέξεις από επισκέπτες-εισηγητές (αν καταστεί εφικτό).

Μέθοδοι αξιολόγησης

Όλες οι παρακάτω διαδικασίες αξιολόγησης συνδράμουν στην επίτευξη προβιβάσιμου βαθμού και επομένως στην πιστοποίηση της επιτυχημένης ολοκλήρωσης των φοιτητικών υποχρεώσεων σε σχέση με το εν λόγω αντικείμενο μελέτης:

• Προαιρετική εκπόνηση εργασίας (20%) και προφορική εξέταση (παρουσίαση – 10%) (Μόνο κατόπιν συνεννόησης με τον υπεύθυνο καθηγητή)
• Γραπτή τελική εξέταση στη θεωρία (70% υπό την προϋπόθεση εκπόνησης εργασιών) που θα περιλαμβάνει:
  • ερωτήσεις κρίσεως (απόδειξη κατανόησης εννοιών),
  • ερωτήσεις που απαιτούν σύνθεση πληροφοριών και κριτική σκέψη,
  • ή/και ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης.

Προτεινόμενα συγγράμματα

• Genard και M. Bousquet: Δορυφορικές Επικοινωνίες, Εκδόσεις Τζιόλα, 2012.
• Stalling και B. Cory: Ασύρματες Επικοινωνίες και Δίκτυα, Εκδόσεις Τζιόλα, 2016.
• Π. Γ. Κωττής και Χ. Ν. Καψάλης: Δορυφορικές Επικοινωνίες, 3^η έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2013.
• Δ. Βουγιούκας: Δορυφορικές επικοινωνίες, Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών, 2015. http://hdl.handle.net/11419/2712
• T. Pratt T, C. Βοstian και J. Allnutt: Δορυφορικές Επικοινωνίες, 2^η έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2009.