Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Űrtechnológia

    A tantárgy angol neve: Space Technology

    Adatlap utolsó módosítása: 2023. október 4.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki alapszak
    BSc Szakirány tantárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHVAC05 6 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Csurgai-Horváth László,
    A tantárgy tanszéki weboldala https://hvt.bme.hu/oktatas/tantargyak/
    4. A tantárgy előadója

    Dr. Csurgai-Horváth László

    egy. docens

    HVT, BME

    Dr. Bánfalvi Antal

    tudományos munkatárs

    HVT, BME

    Dr. Szabó József

    tudományos munkatárs

    HVT, BME

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Elektronika, Digitális technika

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    Szakirany("AVINnagyfr", _)
    VAGY
    Szakirany("VIABV-INFSYS", _)

    VAGY Training.code=("5NAM7")

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

    Ajánlott:

    Elektronika 1-2, Méréstechnika


    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy áttekintést nyújt a hallgatók számára azokról a mérnöki ismeretekről, amelyek a világűrben alkalmazásra kerülő elektronikus eszközök tervezéséhez, konstrukciójához, teszteléséhez és üzemeltetéséhez kapcsolódnak. Az itt tanultak mindamellett jól hasznosíthatók a nagy megbízhatóságú, szélsőséges körülmények között üzemelő földi berendezések tervezése során is. Bemutatjuk a nagyobb űrberendezések, mint a mesterséges holdak, űrszondák rendszerszintű megvalósításának koncepcióit és módszereit, majd a kisebb részegységek kérdéseivel foglalkozunk. A műholdas kommunikáció elméleti és gyakorlati megvalósítása, a nagy megbízhatóságú elektronikák tervezési és alkatrész választási problémái, az interplanetáris tér és a radioaktív sugárzás hatásai, az űrkörnyezetbeli konstrukciós követelmények és számos, az űrtechnológiával kapcsolatos analóg és digitális áramkör tervezési probléma kerül ismertetésre. Az előadásokon hallottakat a gyakorlati órák mélyítik el egyrészt komplex feladatok áttekintésével, másrészt egy-egy kisebb részegység tervezésén, megépítésén és dokumentálási folyamatán keresztül is. A hallgatók megismerhetnek számos, a korábbi űrkutatási tevékenység során kifejlesztett berendezést, továbbá a fejlesztés során használt műszereket, speciális tesztelő-berendezéseket a gyakorlati használat során is láthatják.

    8. A tantárgy részletes tematikája

     1. hét

    Magyarországi űrkutatási műhelyek múltja és jelene; történeti áttekintés és napjaink kutatóhelyei.                            

    Mesterséges holdak és űrszondák fontosabb alapegységei és payloadok.         

    2. hét

    Űreszközök pályái, kommunikációs problémák, telemetria rendszerek. Pályaszámításhoz szükséges adatok, TLE és OEM formátumok. Pályaszámító programok.

    3. hét

    Alkatrészek kiválasztásának elvei űreszközök esetében. Az ESA által közreadott, támogatott alkatrészek dokumentuma.

    4. hét

    Műholdas kommunikáció, hullámterjedés. Antennák, atmoszférikus jelenségek. Szabadtéri csillapítás, különféle csapadéktípusok okozta jelenségek, légköri gázok és felhőzet hatásai. ITU modellek.

    5. hét

    A földi vevőállomás felépítése, feladatai. Adatátvitel a földi állomásra, link budget számítás. A kiszajú előerősítő jelentősége, zajtényező, jósági viszony, zajhőmérséklet fogalmai.

    6. hét

    Digitális áramkörök űrbeli alkalmazása. A fedélzeti számítógép feladatai űreszközökön. Központi mérés- adatgyűjtő rendszerek. Mikroprocesszorok, mikrokontrollerek, memóriatípusok. Logikai és programozható logikai áramkörök.

    7. hét

    A fedélzeti energiaellátás kérdései; energia egyensúly, architektúrák.  Az energia előállítása, konverziója és szétosztása. Az energiabusz védelme.

    8. hét

    Űreszközök energiaforrásai. Műholdfedélzeti energiatárolás és generálás. Telepek, akkumulátorok. Akkumulátortöltés/kisütés. MPPT szabályzás.

    9. hét

    Tartalékolás és megbízhatósági kérdések; minőségbiztosítás. Hideg és melegtartalékolás. Elektronikus alkatrészek űrminősítésű tervezéshez. Egy pont meghibásodásra való tervezés.

    10. hét

    Konstrukciós megfontolások, termikus és mechanikus igénybevétel, tesztelés. Anyagválasztás és mechanikai szerkezetek űreszközökben.

    11. hét

    Nap Föld fizikai kapcsolatok: a lökéshullám fizikája. Az űridőjárás és a modern civilizáció. Az űridőjárás hatásai. Földi kéregáramok.

    12. hét

    Az űr-projektek szervezésének folyamata az ESA “műhelyekben”. Az ESA oktatási programjai. Hallgatói részvételi lehetőségek nemzetközi űr-programokban.

    13. hét

    Űr-méréstechnika: felszíni és műholdakon végzett mérések. Természetes és mesterséges forrásokkal végzett kísérletek földi és műholdas környezetben.

    14. hét

    Ázsiai űrkutatási koncepciók (India, Kína, Korea). (Az előadás félévközi oktatási szünet esetén elmaradhat.) 

     

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

     Heti 2 óra előadás és 1 óra gyakorlat.

     

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: Az aláírás megszerzésének és a vizsgára bocsátásnak a feltételei: Egy nagy zárthelyi legalább elégségesre történő megírása.

    b. A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga szóbeli javítási lehetőséggel.
    11. Pótlási lehetőségek Egy sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót) zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.
    12. Konzultációs lehetőségek Az oktatóval történő egyéni megbeszélés szerint.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

     

    [1] Almár, Both, Horváth: Űrtan – SH Atlasz, Springer 1996. ISBN: 963 8455 632

    [2] Ferencz Csaba: Űrtan - Az űrkutatás és gyakorlati alkalmazásai, ELTE Eötvös kiadó 2009. ISBN: 9789 6328 4022 2

    [3] P.R.K. Chetty: Satellite Technology and its Applications, McGraw-Hill 1991. ISBN: 0830696881

    [4] W. Ley, K. Wittmann, W. Hallmann: Handbook of Space Technology, Wiley, 2009.

    [5] ESA Space Standards: www.ecss.nl

    [6] Az Űrtechnológia tantárgy írásos segédanyagai

     

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontakt óra

    42

    Félévközi készülés órákra

    21

    Felkészülés zárthelyire

    15

    Házi feladat elkészítése

    0

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    10

    Vizsgafelkészülés

    32

    Összesen

    120


    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Dr. Csurgai-Horváth László

    egy. docens

    HVT, BME

    Dr. Bánfalvi Antal

    tudományos munkatárs

    HVT, BME

    Dr. Szabó József

    tudományos munkatárs

    HVT, BME

    IMSc tematika és módszer Az IMSc képzés részére önálló előadáskurzust nem indítunk, de az érdeklődő hallgatók számára további konzultációs lehetőséget biztosítunk. 
    IMSc pontozás

    A tantárgy elvégzése során összesen 25 IMSc pont megszerzésére van lehetőség a zárthelyin, illetve az írásbeli vizsgán kiadott IMSc feladat megoldásával, illetve extra házi feladat elkészítésével.