Prezentacja specjalności Systemy Elektroniki Morskiej

1
Katedra Systemów Elektroniki Morskiej
Profil UEM
Urządzenia elektroniki morskiej
Specjalność SEM
Systemy elektroniki morskiej
Studia doktoranckie TSEP
Techniki sygnałowej eksploracji przestrzeni
5 II 2015
Dlaczego Systemy Elektroniki Morskiej?
• budujemy sonary oraz inne urządzenia elektroniki
morskiej,
• programujemy systemy wbudowane czasu
rzeczywistego,
• projektujemy i implementujemy nowoczesne
rozwiązania cyfrowe w urządzeniach analogowych,
• skutecznie dbamy o pełną integralność sygnałową
budowanych systemów.
Studenci specjalności SEM poznają praktyczny
proces projektowania i konstruowania
nowoczesnych systemów analogowo-cyfrowych
„Systemy elektroniki morskiej”
Jedyna w Polsce i okolicy pracownia projektowokonstrukcyjna produkująca w pełni dojrzałe
systemy eksploracji przestrzeni podwodnej
Dla dydaktyki wynikają z tego trzy nurty:
1. praktyczny - projektowanie i eksploatacja
urządzeń, serwis
2. programowy - programowanie systemów
wbudowanych (IoT) oraz
3. aspekty przestrzenno-czasowe - eksploracja
hydrosfery i atmosfery, analiza szerokopasmowa
4
Tematyka prac badawczych i wdrożeniowych
prowadzonych w KSEM
• systemy hydroakustyczne
(hydrolokacyjne, nawigacyjne, komunikacyjne)
• anteny hydroakustyczne
• ultradźwiękowa technika pomiarowa
• akustyka teoretyczna
• propagacja sygnałów akustycznych w wodach płytkich,
• metody zobrazowania sygnałów hydroakustycznych,
• optymalizacja sygnałów i systemów hydroakustycznych,
Obszary zainteresowań kandydatów
•
•
•
•
•
•
cyfrowe przetwarzanie sygnałów
systemy wbudowane
systemy czasu rzeczywistego
programowanie urządzeń elektronicznych
systemy elektroniki morskiej
echolokacja (radiolokacja i hydrolokacja)
Przetwarzanie sygnałów cyfrowych
Implementacja w:
• komputerach klasy PC z użyciem języków programowania
wysokiego poziomu (C++, Python) oraz środowiska
obliczeniowego Matlab,
• przemysłowych systemach wielokomputerowych,
• platformach DSP
Oprogramowanie „skrojone na miarę” platformy
sprzętowej (hardware-dependent software)
Oprogramowanie dużych systemów
czasu rzeczywistego
programowanie
obiektowe
-----------------------GDI+, OpenGL,
Direct2D
-----------------------współpraca
komputerów
przemysłowych
-----------------------układy
wieloprocesorowe
DSP
Przetwarzanie sygnałów analogowych
•
•
•
•
konwertery A/C dużej rozdzielczości
przetworniki ultradźwiękowe
filtry analogowe
układy dużej mocy
A ponadto – pomiary w akustyce i hydroakustyce!
Laboratorium terenowe SEM
Stacja Badań Hydroakustycznych,Przytarnia-Joniny Małe,
Współrzędne geograficzne: 53° 58′ 32.73” N 17° 53′ 41.01” E
Praktyka:
• obsługi systemów nawigacji
• pomiarów
hydroakustycznych
• pomiarów batymetrycznych
• obsługi systemów
echolokacyjnych (radaru)
• obsługi systemów
ultradźwiękowej
komunikacji podwodnej
Laboratorium procesorów
i komputerów przemysłowych
Standardy:
• PC/104
• DIMM-PC
• VMEBus
• CompactPCI
Czego się od nas nauczycie ?
1. Projektowanie
Systemów: elektroniki morskiej, wbudowanych, cyfrowego
przetwarzania sygnałów
Metodologia projektowania CDIO:
▫
▫
▫
▫
Conceive – przygotowanie
Design – projekt właściwy
Implement – realizacja
Operate – opracowanie dokumentacji
W duchu CDIO prowadzimy projekty grupowe i
dyplomowe!
Czego się od nas nauczycie ?
2.
Programowanie
• zależne od platformy sprzętowej
• dla systemów operacyjnych czasu rzeczywistego ( z
elementami programowania sieciowego,
współbieżnego i rozproszonego )
• w językach: C, C++, Python
Czego się od nas nauczycie ?
3.
Prototypowanie
• Wirtualne prototypowanie i symulacja
(Matlab+Simulink, Python, SystemC)
• Prototypowanie na komputerach jednopłytkowych
SBC (single-board computer):
Raspberry Pi, Intel Galileo, Arduino
w ramach projektu grupowego lub dyplomowego!
Kto szuka naszych specjalistów?
Producenci:
•
•
•
•
•
systemów dla wojskowej techniki morskiej,
systemów wbudowanych i systemów czasu rzeczywistego,
zaawansowanych technologii cyfrowych,
układów scalonych i mikroprocesorów,
dźwiękowych systemów ostrzegawczych i systemów nagłośnienia,
nowoczesnych systemów alarmowych,
• oprogramowania dla elektronicznych systemów kontroli,
sterowania i wizualizacji procesów technologicznych
A także firmy świadczące usługi informatyczne,
wdrożeniowe i zarządzania projektami.
15
Tematyka projektów dyplomowych
Systemy hydroakustyczne
Lokalizator obiektów ruchomych
dedykowany dla sonaru
pasywnego z anteną holowaną
Kodowanie kanałowe (LDPC,
turbo-kody) dla niezawodnej
komunikacji podwodnej –
stanowisko laboratoryjne
16
Tematyka projektów dyplomowych
Prototypowanie systemów wbudowanych
Implementacja wokodera LPC
(linear predictive coding)
w komputerze jednopłytkowym
(SBC) Raspberry Pi
Stanowisko do pomiaru poboru mocy
przez mikroprocesory w różnych
trybach oszczędzania energii
17
Tematyka projektów dyplomowych
Automatyka okrętowa
Dynamiczne pozycjonowanie
platform pływających - tematyka
zgłoszona przez firmę z branży
elektroniki morskiej
Regulator obrotu i pochylenia anteny
sonaru z wykorzystaniem sterownika
PLC – stanowisko laboratoryjne
18
Tematyka projektów dyplomowych
Systemy wbudowane dużej wydajności obliczeniowej
High Performance Embedded Computing (HPEC)
Analizator zniekształceń
sygnału mowy w wieloźródłowych
systemach nagłośnienia
System wizyjny czasu rzeczywistego
rozpoznawania i pomiaru rozmiaru
obiektu na wadze automatycznej
19
Tematyka projektów dyplomowych
Oferujemy również wsparcie w obszarach:
• Echolokacja
• Systemy HPEC – techniki równoległe i rozproszone
(CUDA, OpenMP, OpenMPI, Java)
• Symulacje komputerowe (Python, C++, SystemC)
• Wizualizacja sygnałów (GDI+, OpenGL)
• Przetwarzanie BigData i przetwarzanie w chmurze
20
Projektowanie oprogramowania
systemów - projekt
• Nowy przedmiot w rdzeniu studiów II stopnia
• Projekt w Katedrze SEM:
▫ oprogramowanie systemów wbudowanych
(Python, C/C++, C#, Java)
▫ testowanie wytwarzanego oprogramowania
▫ praca zespołowa z wykorzystaniem narzędzi:
 kontroli wersji kodu (GIT),
 automatycznej generacji dokumentacji oprogramowania
 zarządzania informacjami o błędach (Bugzilla, Mantis)
21
Tematyka prac doktorskich (1)
Systemy i urządzenia hydrolokacyjne – weryfikacja w oparciu o
rzeczywiste sygnały
▫ nawigacja podwodna dopplerowska
▫ metody wysokorozdzielcze w sonarze z anteną cylindryczną
▫ teoretyczna analiza, programowa symulacja, praktyczna weryfikacja
Cyfrowe przetwarzanie sygnałów w hydro- i aero-akustycznych
systemach HPEC
▫ przetworniki ultradźwiękowe i foniczne, pomiary z analizą i
ekspozycją wyników w czasie rzeczywistym
Systemy cyfrowej komunikacji podwodnej
▫ sieć monitoringu instalacji podwodnych
▫ komunikacja w roju pojazdów autonomicznych (AUV)
22
Tematyka prac doktorskich (2)
Interferencja szerokopasmowa sygnału mowy w systemach nagłośnienia
▫ kryteria zrozumiałego przekazu mowy w systemach Public Address (nowy
standard dla DSO)
Analiza i modelowanie szerokopasmowych pól akustycznych w dziedzinie
czasu dla zastosowań w komunikacji i echolokacji (UWB acoustics)
▫ akustyczne korzenie nowej techniki radiowej (akustyka jest ode zawsze
wireless oraz UWB)
▫ modelowanie, symulacja i praktyczna weryfikacja właściwości
komunikacyjnych zmiennych w czasie kanałów powietrznych i
podwodnych
23
Czekamy na Wasze pomysły !
Iwona Kochańska
e-mail: [email protected]
tel. 58 347 12 64
pokój EA 640
Krzysztof Czarnecki
e-mail: [email protected]
tel. 58 347 20 04
pokój EA 745
24
Katedra SEM
• e-mail:[email protected]
kontakt telefoniczny: (58 347) 17 17, 11-64, 22 30
• Serwis WETI PG:
http://eti.pg.edu.pl/katedra-systemow-elektronikimorskiej
• Nasza strona:
http://hydro.eti.pg.gda.pl
• Da
https://www.facebook.com/ksemwetipg