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, ali i razvoja novih metoda i novih 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 povezat će se i produbiti znanja matematičkog modeliranja, obrade signala i elektromagnetizma u cilju razvoja, demonstracije i primjene ideja mikrovalnog snimanja i radara sa sintetičkom aperturom te povezivanja s algoritmima za rekonstrukciju slike. Snimke predavanja možete pronaći na YouTube playlisti.
Kolegij Daljinska istraživanja nudi se kao izborni predmet profila na profilima Automatika i robotika, Komunikacijske i svemirske tehnologije, Računalno modeliranje u inženjerstvu i Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo u 1. i 3. semestru diplomskog studija. Na svim ostalim profilima diplomskog studija kolegij se nudi kao slobodni izborni predmet. Nositelji predmeta su Dario Bojanjac i Marko Bosiljevac, a više o načinu izvođenja i obavijestima iz tekućeg semestra možete pronaći na fakultetskoj stranici kolegija.
Cilj kolegija je da svaki student:
- razumije princip rada radara sa sintetičkom aperturom (SAR),
- snimi vlastitu radarsku sliku radarom koji smo razvili na zavodu,
- implementira neki od algoritama za rekonstrukciju slike kako bi mogao interpretirati slike koje je sam prethodno snimio.
Tjedni plan nastave s preporučenim čitanjima:
- Uvod u daljinska istraživanja. Princip rada radara. Osnovna radarska jednadžba.
skripta, 1. poglavlje
Wiki, Radar i Remote Sensing
predavanje 2022./2023. Kako radi radar?, video
- Fourierov red i primjene u analizi signala. Fourierova transformacija i spektar signala.
skripta, 2. poglavlje
Gilbert Strang, Fourier Series and Integrals
3Blue1Brown, But what is a Fourier series?, video
3Blue1Brown, But what is the Fourier Transform?, video
predavanje 2022./2023. Fourierova transformacija i analitički signal, video
- Analitički signal i Hilbertova transformacija. IQ postupak.
skripta, 2. poglavlje
Olli Koskivaara, The Hilbert Transform
3Blue1Brown, But what is a convolution?, video
predavanje 2022./2023. Hilbertova transformacija i IQ postupak, video
- Uvod u valne fenomene. Elektromagnetski valovi.
skripta, 4. poglavlje
- Detekcija statičnog objekta i objekta koji se kreće.
skripta, 5. poglavlje
predavanje 2022./2023. Detekcija statičnog objekta i objekta koji se kreće, video
- Snimanje Dopplerovim radarom i određivanje brzine objekta.
skripta 5. poglavlje
predavanje 2022./2023. Snimanje Dopplerovim radarom i određivanje brzine objekta, video
- Utjecaj šuma i kompresija impulsa. Radarska funkcija.
skripta, 6. poglavlje
predavanje 2022./2023. Korelacijski prijamnik, video
- Međuispit.
- FMCW radar.
- Metoda stacionarne faze i primjene u rješavanju valnih problema.
skripta, 3. poglavlje
Michael G. Rozman, Integration of Fast Oscillating Functions
predavanje 2022./2023. Metoda stacionarne faze, video
- Model slike snimljene radarom sa sintetičkom aperturom i omega-k algoritam.
predavanje 2022./2023. Model SAR slike i Omega-K algoritam, video
- Implementacija omega-k algoritma.
- Raspršenje elektromagnetskih valova. Greenova funkcija i Lippmann-Schwingerova jednadžba.
- TBA
- Predaja projekta.
Literatura:
D. Bojanjac, M. Bosiljevac, F. Turčinović, Kako snimiti i rekonstruirati SAR sliku, skripta
M. Cheney, B. Borden, Fundamentals of Radar Imaging, SIAM 2009
Slični kolegiji u svijetu:
Remote Sensing, EPFL