8D07111 Космическая техника и технологии в КазНУ им. аль-Фараби

Цель дисциплины – формировать теоретические и практические знания по проектированию космических систем, используемых для решения задач космической тематики; навыки решения задач моделирования, расчета и проектирования космических систем и их компонентов с помощью специального прикладного программного обеспечения для решения сложных задач в данной области. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: - определить и разработать миссию космического аппарата; - моделировать составные части космического аппарата и космической системы с использованием методов системного подхода и современных программных продуктов для прогнозирования поведения, оптимизации и изучения функционирования составных частей КА и космической системы с учетом используемых материалов, ожидаемых рисков и возможных отказов - применить специализированные программное обеспечение для решения задач моделирования и проектирования компонентов космического аппарата; - применить методы и принципы системного проектирования КА, включающие в себя методики построения концептуальных и математических моделей; - анализировать методы и этапы проектирования, принципы построения физических и математических моделей, их применимости к конкретным процессам и элементам.При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие вопросы: - специализированное программное обеспечение для решения задач моделирования; - программное обеспечение для решения задач проектирования компонентов космического аппарата; - процесс проектирования космического аппарата; - расчет основных траекторных параметров космических аппаратов.

Цель дисциплины – формировать навыки для управления наземным сегментом космической системы; знания для разработки и совершенствавания эксплуатации наземной станции управления КА. По успешному завершению данного модуля докторанты будут способны: - разрабатывать и совершенствовать системы эксплуатации и восстановления комплексов и стартового оборудования; - анализировать вопросы оптимизации процесса управления организационно-техническими системами, технической поддержкой и техническим состоянием комплексов и их систем; - применить современный инструментарий конструирования приборов и оборудования наземных автоматизированных комплексов управления космического аппарата и иметь навыки их эксплуатации; - моделировать полет и обеспечить обмен информацией между наземным комплексом и космическим аппаратом; - рассчитать и проектировать систему энергоснабжения, составлять бюджет системы энергоснабжения; - применить методы проектирования системы энергоснабжения космического аппарата.

Целью изучения дисциплины «Академическое письмо» является развитие у докторантов PhD соответствующих профессиональных компетенций, направленных на формирование готовности и способности научно-педагогических кадров к реализации собственных исследовательских проектов, программ, и представлению их результатов в письменной форме в соответствии с законодательными нормами Республики Казахстан и международного академического сообщества, умение проявлять публикационную активность на национальном и иностранном языке. В результате изучения дисциплины докторанты будут способны: - формулировать продуктивные исследовательские вопросы; формулировать цель, задачи, предмет и объект научной работы; подготовить описание научного исследования на казахском, русском или английском языке с целью опубликования результатов в высокорейтинговом журнале. - ориентироваться в литературе по теме исследования, пользоваться библиографическими ресурсами и поисковыми системами для научной работы, включая электронные базы данных; - аргументированно излагать положения своего исследования, подкрепляя фактами и примерами. - подготовить и осуществить подачу документов на получение охранного документа. - агументированно провести дисскуссию по теме исследования с целью раскрытия исследовательского вопроса и выработки методологического инструментария для реализации научного проекта. Реализовать научный проект в соответствии с требованиями конкурсной документации или в рамках инициативных исследований. - составить рецензию на научный проект/статью/диссертацию. - В рамках изучения дисциплины «Академическое письмо» расматриваются основные аспекты составления академических текстов на казахском, русском и английском языках с целью опубликования результатов научных исследований в виде диссертаций, научных статей или проектных заявок. Изучаются особенности написания проектных заявок для конкурсной документации на получение финансирования для научных исседований; патентных заявок и заявок на получение авторских свидетельств. Этот курс включает в себя изучение основных аспектов для формулирования целей, задач, актуальности исследования и т.п. Учащиеся познакомятся с тем, как осуществлять комплексные исследования, в том числе междисциплинарные, на основе целостного системного научного мировоззрения, научатся производить описание проделанной исследовательской работы на казахском, русском и английском языках.

Цель дисциплины состоит в формировании у докторантов знаний и профессиональных компетенции по сбору, анализу и интерпретации научных данных. Сбор данных - систематическая регистрация информации; анализ данных включает в себя работу по выявлению закономерностей и тенденций в наборах данных; интерпретация данных объясняет эти закономерности и тенденции.Ученые интерпретируют данные на основе их базовых знаний и опыта; таким образом, разные ученые могут интерпретировать одни и те же данные по-разному. В результате изучения дисциплины докторанты будут способны: - организовывать, анализировать и интерпретировать научные данные; - обработать различные типы данных из областей механики, астрономии, дистанционного зондирования Земли, физики, материаловедения и т.д.; - получать и использовать разные данные в симуляциях, экспериментах или наблюдениях; - использовать методы визуализации и статистического анализа научных данных методы для научных данных; - использовать пакеты прикладных программ для решения задач анализа и интерпретации данных. - на основе анализа данных разработать практические рекомендации, делать заключения. Научная обработка данных отвечает за проектирование, разработку, внедрение и интеграцию приложений обработки научных данных. Это поддерживает все этапы разработки инструментов, космических аппаратов и миссий, для наук о Земле, космической науки, систем разведки и т.д. Анализ данных лежит в основе любого научного исследования. Этот модуль включает процедуры сбора, анализа, интерпретации и оценки данных. Модуль учит как собирать и записывать данные, находить шаблоны в данных, объяснять эти шаблоны и делиться своими исследованиями с более широкими кругами научного сообщества. Этот модуль по существу охватывает все аспекты анализа данных: от массивов и гистограмм до анализа кластеризации, подгонки кривой и метаданных

Цель дисциплины – формировать способности проведения анализа и проектирования нелинейных систем управления. Обучить теоретическим и практическим основам решения задач проектирования нелинейных систем управления. По успешному завершению данного модуля докторант будет способен: - составлять математическую модель объекта управления; - синтезировать линейное и нелинейное управление; - использовать теорию линейных и нелинейных систем для синтеза управления; - использовать компьютерные технологии для синтеза управления. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие вопросы: Динамические характеристики линейных систем. Линейные системы и обратные связи. Уравнения динамических объектов и их линеаризация. Анализ управляемости и наблюдаемости линейных систем. Анализ устойчивости систем. Условия устойчивости. Критерии устойчивости. Методы модального синтеза систем управления. Методы LQR – оптимизации. Применение сред компьютерного моделирования для анализа линейных систем управления. Нелинейные системы управления. Анализ устойчивости нелинейных систем. Анализ процессов нелинейных систем. Применение сред компьютерного моделирования для синтеза нелинейных систем управления.

Цель дисциплины – сформировать у докторантов знаний по теоретическим и практическим основам построения систем управления полетом космических аппаратов различного назначения, ознакомление с основными задачами систем управления, обучение постановке и решению задач синтеза систем управления космических аппаратов на основе классических и современных методик и способам их практической реализации, подготовка докторантов к самостоятельной научной и практической деятельности в предметной области. По успешному завершению данной дисциплины докторанты будут способны: - продемонстрировать знания о современных методах и средствах управления полетом космических аппаратов; - обобщать и использовать полученные теоретические знания на практике при проектировании систем управления полетом космических аппаратов; - рассчитывать и определять основные параметры систем управления полетом космического аппарата; - проектировать элементы и узлы систем управления полетом космического аппарата; - синтезировать алгоритмы оптимального управления полетом космического аппарата; - проводить экспериментальную отработку элементов и узлов систем управления полетом космического аппарата

Целью дисциплины является формирование знании о современных системах спутниковой связи и навигации, принципами их работы, базовых знаний в области цифровых технологий радиосвязи и вещания, навигации подвижных объектов, в том числе космических аппаратов, приобретение умений в проектировании и расчёте цифровых систем радиосвязи и навигации, подготовка докторантов для самостоятельной научной и практической деятельности в предметной области. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: - применить основные понятия, методы, алгоритмы и средства современных инерциальной и спутниковой навигации; - использовать необходимое программное обеспечение и работу с ним; - определить источники ошибок спутниковых наблюдений и способы их ослабления; - демонстрировать технологические схемы применения спутниковых технологий в навигации; - анализировать применения методов, алгоритмов и программных средств для решения практических задач в области спутниковой навигации. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие вопросы: современные системы спутниковой связи, средства их осуществления, принципы работы и взаимосвязи систем спутниковой связи, теоретические основы их проектирования. Виды и принципы работы современных инерциальных и спутниковых навигационных систем связи, современные методы их проектирования.

Цель дисциплины – сформировать у докторантов знаний о современных методах и средствах глобальных систем позиционирования объектов, в том числе и космических аппаратов, подготовка докторантов для самостоятельной научной и практической деятельности в предметной области. По успешному завершению данной дисциплины докторанты будут способны: - продемонстрировать знания об алгоритмах и средствах современных глобальных систем навигации; - продемонстрировать знания о современных спутниковых технологиях позиционирования; - использовать полученные теоретические знания на практике при проектировании систем позиционирования; - синтезировать необходимое алгоритмы и программное обеспечение для задач глобального позиционирования; - проектировать отдельные узлы систем спутникового позиционирования; - проводить верификацию разработанных программ спутникового позиционирования При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие вопросы: - принципы работы и структура глобальных систем позиционирования; - пользовательский сегмент глобальных систем позиционирования; - спутниковая аппаратура, спутниковые приемники, хранение времени в спутниковых технологиях; - влияние среды распространения на сигналы глобальных систем позиционирования; - относительное позиционирование; - режимы спутниковых измерений, метрологическое обеспечение спутниковых измерений.

Цель дисциплины: формирование навыков применения программного продукта ENVI (ENvironment for Visualizing Images) для визуализации и обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), который включает в себя набор инструментов для проведения полного цикла обработки данных от ортотрансформирования и пространственной привязки изображения до получения необходимой информации и её интеграции с данными ГИС. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: - продемонстрировать знания о функциях коррекции геометрических и радиометрических искажений известных спутниковых систем; - решать задачи дистанционного зондирование Земли с использованием современного пакета программ ENVI; - решать задачи с применением пакета ENVI; - применять широкий инструментарий спектрального анализа изображений; - осуществлять синтез и преобразования в системах цветовых координат (HSV, RGB); - производить вычисление вегетационного индекса. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие вопросы: - картографические проекции, проецирование растровых данных; - ортотрансформирование изображений, создание файла с RPC-коэффициентами; - калибровка по излучению у датчика; - спектральный анализ данных, спектральные библиотеки, спектральные профили; - генерализация, конвертация результатов классификации в векторный вид; - импорт радарных файлов, просмотр Header-файлов радарных данных, отображение данных.

cистематизировать и интерпретировать результаты обработки данных дистанционного зондирования с применением программного обеспечения ENVI и интегрировать их с данными ГИС; синтезировать необходимые алгоритмы и программное обеспечение для проектирования систем глобального позиционирования

оценивать методологические подходы в области космических технологий, осуществлять их критический анализ и креативный синтез, предлагать новые гипотезы и методики исследования

разрабатывать космические миссии и этапы проектирования космических систем с учетом используемых компонентов, ожидаемых рисков, и возможных отказов, применяя методы управления проектами и современные программные продукты

быть готовым к корректному и толерантному взаимодействию в обществе, к социальному взаимодействию и сотрудничеству для решения проблем науки

проектировать системы связи космических аппаратов различного назначения, применяя системные знания цифровых технологий радиосвязи и вещания; совершенствовать разработанные автоматизированные наземные комплексы управления для оптимизации обмена информации между наземным комплексом и космическим аппаратом

проводить анализ научных данных, полученных на основе проведенных экспериментов, наблюдений, дистанционного зондирования для выявления и интерпретации закономерностей и тенденций в наборах данных применяя современные компьютерные технологий

выявлять актуальные задачи в выбранной научной области, писать собственные научные статьи и проекты и аргументированно презентовать его специалистам и неспециалистам, оформлять итоги научных изысканий в публикациях международных высокорейтинговых журналов

рассчитать и определить основные параметры систем управления полетом космического аппарата на основе классических и современных методик и способов их практической реализации; разрабатывать алгоритмы для синтеза нелинейных управлений космических систем на основе современных методов управления