Detail předmětu

Radiolocation and satellite navigation

FEKT-MPA-RARAk. rok: 2026/2027

Tento kurz uvádí studenty do problematiky radiolokace (radarových systémù) a satelitní navigace (GNSS) a představuje jejich základní principy i praktické využití. Zaměřuje se na fyzikální podstatu šíření elektromagnetických vln, architekturu radarových systémů, metody zpracování signálu a způsoby detekce a sledování cílů. V části věnované satelitní navigaci se kurz zabývá principy určování polohy pomocí GNSS, strukturou signálů, zdroji chyb a koncepcí přijímačů. Praktické využití radarových a GNSS technologií je demonstrováno na reálných příkladech z letectví, meteorologie a automobilového průmyslu. Součástí kurzu jsou také počítačová cvičení, která studentům umožní získat praktické zkušenosti s modelováním, simulací a zpracováním signálů v prostředí MATLAB.

 

 

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Michal Mrnka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Vstupní znalosti

Od studentů se očekává základní znalost antén a šíření elektromagnetických vln, analýzy signálů a lineární algebry. Pro úspěšné absolvování kurzu je doporučena také znalost pravděpodobnosti, základů programování (např. v MATLABu) a základních pojmů z fyziky a matematické analýzy. 

 

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Studenti mohou získat maximálně 100 bodů, z toho 36 bodů za laboratorní cvičení a 64 bodů za závěrečnou zkoušku. Pro úspěšné absolvování kurzu je nutné získat alespoň 18 bodů z laboratorních cvičení a 32 bodů ze závěrečné zkoušky.

Obě části jsou povinné a nesplnění minimálního počtu bodů v kterékoli z nich znamená neúspěšné ukončení kurzu.

  

Učební cíle

The course aims to provide students with an understanding of the fundamental principles of radar systems and satellite navigation, including signal propagation, system architectures, and positioning methods. It also develops practical skills in modeling, simulation, and analysis of these systems, with emphasis on real-world applications and performance evaluation.

 

Základní literatura

MAHAFZA, B.,R., Radar systems analysis and design using matlab, 2e, Chapman & Hall/CRC, 2005. (EN)
SKOLNIK, M., I., Introduction to radar systems, McGraw-Hill, 2001. (EN)

Doporučená literatura

KAPLAN, E., D., HEGARTY, C., Understanding GPS – Principles and Applications, 2nd edition, Artech House, 2006. (EN)
MISRA, P., ENGE, P., Global Positioning System – Signals, Measurements and Performance. Ganga-Jamuna Press. 2006 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-EKT magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení na počítači

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Mrnka, Ph.D.

Osnova

1. Matlab basics.
2. Radar fundamentals – range, resolution, Doppler shift, Radar equation.
3. Electromagnetic wave propagation.
4. Radar antennas, reflectors and arrays.
5. Radar cross section – analytical, numerical and statistical analysis. RCS reduction and stealth technology.
6. Radar detection, waveforms and matched filter.
7. Target tracking – lobing, monopulse and conical scanning.
8. Pulse compression, continuous-wave and pulsed radars.
9. GNSS location estimation from range and pseudorange measurements.
10. Global coordinate systems, timing and satellite orbits.
11. Accuracy considerations, dilution of precision, clock and propagation errors.
12. GNSS signal generation and detection

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Mrnka, Ph.D.

Osnova

1. Introduction to radio detection and ranging.
2. Electromagnetic wave propagation and radar cross section.
3. Radar antennas, transmitters and receivers.
4. Radar signals - detection and processing.
5. Tracking and space-borne radars.
6. Moving target indication, pulse Doppler radar and continuous wave radars.
7. Introduction to satellite navigation. Position, velocity and time estimation.
8. GNSS signals, measurements, global coordinate frames, time and satellite orbits.
9. Accuracy and error sources, GNSS receivers and applications. GNSS-denied navigation
10. Multilateration surveillance systems.
11. Meteorological radars.
12. Automotive radar systems.

 

Samostudium

0 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Mrnka, Ph.D.

Individuální příprava na ukončení

0 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Mrnka, Ph.D.