Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania Studia I stopnia (inżynierskie) Temat: Skalowanie czujników prędkości kątowej i orientacji przestrzennej 1. Analiza właściwości czujników i układów pomiarowych. 2. Projekt metodyki skalowania. 3. Przygotowanie stanowiska badawczego. 4. Wykonanie pomiarów, opracowanie wyników. 5. Uwagi i wnioski. Temat: Badanie wpływu wibracji na dokładność pomiaru prędkości kątowej i kątów orientacji przestrzennej 1. Analiza właściwości czujników i układów pomiarowych. 2. Projekt metodyki badań. 3. Przygotowanie stanowiska badawczego. 4. Wykonanie pomiarów, opracowanie wyników. 5. Uwagi i wnioski. Temat: Pomiar prędkości kątowych samolotu przy pomocy czujnika ziemskiego pola magnetycznego 1. Analiza właściwości czujników i układów pomiarowych. 2. Projekt algorytmów obliczeniowych. 3. Plan eksperymentu. 4. Przygotowanie stanowiska pomiarowego. 5. Wykonanie pomiarów, obliczenia, opracowanie wyników. 6. Uwagi i wnioski. Temat: Analiza jakości automatycznego sterowania samolotem 1. Analiza stosowanych kryteriów oceny właściwości dynamicznych samolotu. 2. Związek pomiędzy parametrami konstrukcyjnymi samolotu i układu sterowania oraz oczekiwanymi właściwościami sterowanego samolotu. 3. Symulacja wybranych przypadków lotu, ocena jakości sterowania. 4. Analiza wyników obliczeń i symulacji. 5. Wnioski i zalecenia.
Temat: Symulacja działania układów automatycznego sterowania samolotem 1. Analiza właściwości lotniczych układów sterowania. 2. Wybór modeli samolotów i struktur układu sterowania. 3. Projekt symulacji komputerowej (Matlab + Simulink). 4. Opracowanie metodyki analizy i syntezy układów sterowania samolotem. 5. Przykładowe symulacje i obliczenia. 6. Uwagi i wnioski. Temat: Synchronizacja danych pomiarowych rejestrowanych z różnymi częstościami próbkowania 1. Analiza jakości zapisu danych z prób w locie. 2. Metody wygładzania, filtracji, aproksymacji, interpolacji i ekstrapolacji. 3. Synchronizacja czasowa. 4. Projekt algorytmów obliczeniowych (Matlab + Simulink). 5. Przykładowe obliczenia. 6. Uwagi i wnioski. Temat: Projekt elektronicznego analizatora lotu (EFB Electronic Flight Bag) 1. Analiza właściwości EFB. 2. Projekt wybranych algorytmów obliczeniowych. 3. Symulacja działania EFB (Matlab Simulink). 4. Projekt wstępny uproszczonego systemu analizy lotu. 5. Uwagi i wnioski. Temat: Analiza techniki startu samolotu z kołem przednim Specjalność: Pilotaż 1. Analiza literatury przedmiotu. 2. Model matematyczny rozbiegu i startu samolotu. 3. Modelowanie procesu startu (Matlab-Simulink). 4. Wybór techniki startu samolotu, obliczenia symulacyjne. 5. Wnioski 2
Temat: Analiza techniki lądowania samolotu Specjalność: Pilotaż 1. Analiza literatury przedmiotu. 2. Model matematyczny lądowania samolotu. 3. Modelowanie procesu lądowania (Matlab-Simulink). 4. Wybór techniki lądowania samolotu, obliczenia symulacyjne. 5. Wnioski Temat: Projekt algorytmu kształtowania krzywoliniowych trajektorii lotu Specjalność: Pilotaż lub Awionika 1. Analiza potrzeb w zakresie kształtowania trajektorii lotu. 2. Model matematyczny trajektorii. 3. Modelowanie procesu sterowania samolotem na trajektorii (Matlab-Simulink). 4. Obliczenia symulacyjne, ocena jakości prowadzenia samolotu po trajektorii. 5. Wnioski Temat: Diagnozowanie i przywracanie zdatności w lotniczych systemach sterowania potrójnie zwielokrotnionych 1. Zaprojektować system diagnostyki lotniczego systemu sterowania potrójnie zwielokrotnionego. 2. Zaprojektować rekonfigurację lotniczego systemu sterowania potrójnie zwielokrotnionego. 3. Dokonać analizy wiarygodności zaprojektowanego systemu. Temat: Diagnozowanie i przywracanie zdatności w lotniczych systemach pomiarowych potrójnie zwielokrotnionych 1. Zaprojektować system diagnostyki lotniczego systemu pomiarowego z potrójnym zwielokrotnieniem sprzętowym. 2. Dokonać optymalizacji systemu ze względu na wiarygodność dostarczanej informacji. Temat: Sterowanie w ruchu podłużnym samolotu w warunkach uszkodzeń płaszczyzn sterowych 1. Zaprojektować w oparciu o wyznaczone zwielokrotnienia sposoby sterowania samolotem przy różnych rodzajach uszkodzeń płaszczyzn sterowych. 2. Przeprowadzić analizę ograniczeń pojawiających się przy danym uszkodzeniu. 3
Temat: Obserwatory w diagnostyce samolotu 1. Zapoznać się z teorią obserwatorów liniowych i nieliniowych układów dynamicznych. 2. Dobrać strukturę obserwatora do modelu uszkodzenia samolotu. Temat: Filtr Kalmana w lotniczym układzie odniesienia 1. Zapoznać się z teorią oraz wykorzystaniem filtru Kalmana w realizacji układu odniesienia. 2. Dokonać badań układu odniesienia z różnymi realizacjami filtru. Temat: Sterowanie samolotem przez redundantne układy z przełączaniem 1. Synteza redundantnego systemu sterowania samolotem z przełączaniem. 2. Analiza działania systemu na podstawie symulacja działania układu w środowisku Matlab z Simulinkiem. Temat: Estymata wektora podmuchu wiatru na pokładzie statku powietrznego 1. Analiza zjawiska podmuchu wiatru. 2. Projekt i analiza działania układu estymacji wektora podmuchu wiatru na podstawie danych rejestrowanych na pokładzie samolotu. Temat: Porównanie systemów analizy niezawodności FTA 1. Analiza wykorzystania pakietów analizy niezawodności strukturalnej z wykorzystaniem drzewa uszkodzeń. 2. Przeprowadzenie i porównanie analiz wybranej struktury lotniczego systemu pokładowego. Temat: Porównanie systemów analizy niezawodności FMEA 1. Analiza wykorzystania pakietów analizy niezawodności z wykorzystaniem metod wpływu uszkodzeń FMEA. 2. Przeprowadzenie i porównanie analiz wybranej struktury lotniczego systemu pokładowego. 4
Temat: GIS (Geografic Information Systems) i możliwości ich zastosowania w zagadnieniach lotniczych Promotor: Alicja Mieszkowicz-Rolka, p. L 307 1. Zapoznanie się z zagadnieniami GIS. 2. Analiza dostępnego na rynku oprogramowania GIS. 3. Koncepcja zastosowania GIS w zagadnieniach lotniczych. 4. Realizacja praktyczna wybranego zastosowania. Temat: Oprogramowanie do przetwarzania i analizy danych wizualnych oraz koncepcja jego wykorzystania w NSKL Promotor: Alicja Mieszkowicz-Rolka, p. L 307 1. Zapoznanie się z problematyką przetwarzania danych wizualnych. 2. Analiza dostępnego na rynku oprogramowania z zakresu przetwarzania obrazów. 3. Koncepcja zastosowania tego oprogramowania w NSKL. 4. Zastosowanie wybranej biblioteki w problemie praktycznym. Temat: Systemy ekspertowe i ich zastosowanie w zagadnieniach lotniczych Promotor: Alicja Mieszkowicz-Rolka, p. L 307 1. Zapoznanie się z problematyką systemów ekspertowych. 2. Analiza dostępnego na rynku oprogramowania z zakresu systemów ekspertowych. 3. Koncepcja zastosowania oprogramowania w zagadnieniach lotniczych. 4. Zastosowanie wybranego oprogramowania w problemie praktycznym. Temat: Przetwarzanie obrazów ruchomych przy pomocy biblioteki DirectShow 1. Zapoznanie się z technologią DirectShow i jej oprogramowaniem narzędziowym. 2. Analiza problematyki przetwarzania obrazów w systemach lotniczych. 3. Wybór zadań do rozwiązania. 4. Realizacja oprogramowania z wykorzystaniem funkcji biblioteki DirectShow. 5
Temat: Systemy operacyjne czasu rzeczywistego (FreeRTOS, LynxOS, RTLinux) w systemach wbudowanych 1. Zapoznanie się z problematyką systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. 2. Analiza możliwości i ograniczeń systemów FreeRTOS, LynxOS, RTLinux). 3. Opracowanie koncepcji wykorzystania wybranego systemu we wbudowanych systemach sterowania. 4. Realizacja oprogramowania dla wybranych zadań sterowania. Temat: Wykorzystanie interfejsów programowych POSIX i APEX w lotniczych systemach sterowania czasu rzeczywistego 1. Zapoznanie się z problematyką systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. 2. Analiza i porównanie interfejsów programowych POSIX i APEX. 3. Opracowanie koncepcji wykorzystania wybranego systemu czasu rzeczywistego we wbudowanych systemach sterowania. 4. Realizacja oprogramowania systemu sterowania w wariantach POSIX i APEX. Temat: Koncepcja systemu kontrolno-pomiarowego wykorzystującego procesory ARM z rdzeniem Cortex 1. Charakterystyka technologii ARM i porównanie procesorów z rodziny ARM Cortex. 2. Analiza możliwości programowania procesorów ARM Cortex przy pomocy oprogramowania otwartego (Open-source). 3. Wybór sprzętu i opracowanie koncepcji systemu kontrolno-pomiarowego. 4. Realizacja wybranych funkcji systemu. Temat: Zastosowanie transmisji w standardzie GSM do komunikacji w systemach lotniczych 1. Zapoznanie się ze standardem GSM i metodami przesyłania danych za jego pomocą. 2. Analiza problemu (możliwości i ograniczeń) przesyłania danych w systemach lotniczych. 3. Opracowanie koncepcji systemu komunikacji. Wybór sprzętu i określenie struktury oprogramowania. 4. Realizacja oprogramowania systemu transmisji. 6
Temat: Zastosowanie sieci ETHERNET w lotniczych systemach kontrolno-pomiarowych 1. Zapoznanie się ze standardem ETHERNET. 2. Analiza problemu przesyłania danych w lotniczych systemach kontrolno-pomiarowych. 3. Opracowanie koncepcji systemu komunikacji. Wybór sprzętu i określenie struktury oprogramowania. 4. Realizacja oprogramowania systemu transmisji. Temat: Projekt sterownika silnika BLDC wykorzystujący układ TMC603 Promotor: Michał Chłędowski, p. L404 W pracy należy zapoznać się z budową, zasadą działania oraz specyfiką sterowania silnikami BLDC. Następnie zapoznać się ze specjalizowanym układem elektronicznym TMC603, zaprojektowanym pod kątem sterowania silnikami BLDC. Przetestowanie możliwości tego układu scalonego przeprowadzić, wykorzystując płytkę uruchomieniową TMC603-Eval. Po zapoznaniu się ze strukturą płytki, sposobem jej oprogramowywania, jej możliwościami i przeprowadzeniu prób sterowania silnikiem BLDC z wykorzystaniem TMC603 należy opracować projekt sterownika do silnika BLDC średniej mocy (prądy do 20A) wykorzystującego w pętli sprzężenia zwrotnego sygnał napięciowy indukowany w nieobciążonej fazie. Temat: Projekt sterownika silnika krokowego wykorzystujący układ TMC427 Promotor: Michał Chłędowski, p. L404 W pracy należy zapoznać się z budową, zasadą działania oraz specyfiką sterowania silnikami krokowymi. Następnie zapoznać się ze specjalizowanym układem elektronicznym TMC427, zaprojektowanym pod kątem sterowania silnikami krokowymi. Przetestowanie możliwości tego układu elektronicznego przeprowadzić, wykorzystując płytkę uruchomieniową TMC427-Eval. Po zapoznaniu się ze strukturą płytki, sposobem jej oprogramowywania, jej możliwościami i przeprowadzeniu prób sterowania silnikiem krokowym z wykorzystaniem TMC427 należy opracować projekt sterownika do silnika krokowego średniej mocy (prądy do 10A). Temat: Projekt obudowy zintegrowanego lotniczego układu pomiarowego Promotor: Michał Chłędowski, p. L404 W pracy należy zapoznać się z istniejącą strukturą elektroniczną, jej budową a także realizowanymi funkcjami. Z tej wiedzy wynikać będą wymagania stawiane mechanicznej obudowie dla tego przyrządu. Przeprowadzić analizę możliwych rozwiązań, przedyskutować wady i zalety różnych wariantów a następnie wykonać projekt wybranej obudowy. 7