Daljinska istraživanja i radiometrija

Opis predmeta

Daljinska istraživanja (eng. remote sensing) naziv je za skup metoda za prikupljanje informacija o nekom objektu ili pojavi bez fizičkog kontakta s tim objektom. Neke od primjena daljinskih istraživanja su snimanje Zemlje iz svemira, dubinsko sondiranje oceana, praćenje učinka klimatskih promjena na ledenjacima, nadzor trudnoće pomoću ultrazvuka, a najpoznatije tehnologije su radar, lidar, MRI (eng. Magnetic Resonance Imaging), PET (eng. Positron Emission Tomography) i mnoge druge. Prednosti daljinskih istraživanja su u nenarušavanju objekta ili područja promatranja, a omogućuju i mjerenja na udaljenim, nedostupnim i za ljude opasnim područjima. Daljinska istraživanja povezuju različita područja elektrotehnike, računarstva i područje matematičkog modeliranja s ciljem usavršavanja postojećih metoda, te razvoja budućih inovativnih primjena. Kolegij će se izvoditi izmjenjivanjem teorijskih i praktičnih aspekata daljinskih istraživanja s ciljem boljeg povezivanja i razumijevanja novih pojmova i tehnologija. Na taj način povezati će se i produbiti znanja matematičkog modeliranja, obrade signala i elektromagnetizma pri čemu će fokus biti na razvoju i demonstraciji ideja mikrovalnog snimanja i radara sa sintetičkom aperturom te primjeni adekvatnih algoritama za rekonstrukciju slike na praktičnim primjerima.

Ishodi učenja

  1. Objasniti glave primjene radara i daljinskih istraživanja
  2. Razumjeti osnove modeliranja raspršenja valova i primjene u daljinskim istraživanjima
  3. Povezati znanja o elektromagnetskim valovima sa znanjima obrade signala
  4. Razumjeti ideju Inverse Synthetic-Aperture Radara i Synthetic-Aperture Radara
  5. Razumjeti implementaciju osnovnih algoritama za rekonstrukciju slike
  6. Primijeniti algoritme za rekonstrukciju slike na mjerene podatke
  7. Usporediti različite algoritme za rekonstrukciju slike i razumjeti njihove prednosti i mane

Oblici nastave

Predavanja

Daljinska istraživanja (eng. remote sensing) naziv je za skup metoda za prikupljanje informacija o nekom objektu ili pojavi bez fizičkog kontakta s tim objektom. Neke od primjena daljinskih istraživanja su snimanje Zemlje iz svemira, dubinsko sondiranje oceana, praćenje učinka klimatskih promjena na ledenjacima, nadzor trudnoće pomoću ultrazvuka, a najpoznatije tehnologije su radar, lidar, MRI (eng. Magnetic Resonance Imaging), PET (eng. Positron Emission Tomography) i mnoge druge. Prednosti daljinskih istraživanja su u nenarušavanju objekta ili područja promatranja, a omogućuju i mjerenja na udaljenim, nedostupnim i za ljude opasnim područjima. Daljinska istraživanja povezuju različita područja elektrotehnike, računarstva i područje matematičkog modeliranja s ciljem usavršavanja postojećih metoda, te razvoja budućih inovativnih primjena. Kolegij će se izvoditi izmjenjivanjem teorijskih i praktičnih aspekata daljinskih istraživanja s ciljem boljeg povezivanja i razumijevanja novih pojmova i tehnologija. Na taj način povezati će se i produbiti znanja matematičkog modeliranja, obrade signala i elektromagnetizma pri čemu će fokus biti na razvoju i demonstraciji ideja mikrovalnog snimanja i radara sa sintetičkom aperturom te primjeni adekvatnih algoritama za rekonstrukciju slike na praktičnim primjerima.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 100 % 0 % 0 %
Ispit: Pismeni 0 % 50 %
Ispit: Usmeni 50 %

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u daljinska istraživanja. Elektromagnetski valovi i elektromagnetski spektar primjenjiv u daljinskim istraživanjima.
  2. Širenje valova. Planarni elektromagnetski val. Gušenje, refleksija, transmisija i polarizacija.
  3. Praktični aspekti mjerenja elektromagnetskoga zračenja.
  4. Raspršenja elektromagnetskoga vala. Greenova funkcija. Lippmann-Schwingerova jednadžba.
  5. Praktične metode za detekciju i evaluaciju raspršenja.
  6. Primjene asimptotske analize u raspršenju elektromagnetskih valova. Metoda stacionarne faze i Bornova aproksimacija.
  7. Detekcija vala raspršenog od stacionarnog i nestacionarnog objekta.
  8. Predaja domaćih zadaća.
  9. Radar s inverznom sintetičkom aperturom (ISAR) i primjene.
  10. Radar sa sintetičkom aperturom (SAR) i primjene.
  11. Laboratorijska realizacija radara sa sintetičkom aperturom.
  12. Rekonstrukcija slike kod radara sa sintetičkom aperturom.
  13. Algoritmi za rekonstrukciju slike kod radara sa sintetičkom aperturom.
  14. Primjena algoritama za rekonstrukciju slike na rezultatima dobivenim laboratorijskim mjerenjima.
  15. Predaja domaćih zadaća.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektronika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Izborni predmeti profila (1. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni zborni predmeti (1. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar)

Literatura

Margaret Cheney, Brett Borden (2009.), Fundamentals of Radar Imaging, SIAM
Mark A. Richards (2013.), Fundamentals of Radar Signal Processing, Second Edition, McGraw Hill Professional

Za studente

Izvedba

ID 222515
  Zimski semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja

Ocjenjivanje

85 izvrstan
75 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan