6B07121 Космическая техника и технологии в Satbayev University

Дисциплина является продолжением Математика I. В разделы курса входят интегральное исчисление функции одной переменной и нескольких переменных, теория рядов. Неопределенные интегралы, их свойства и способы их вычисления. Определенные интегралы и их применения. Несобственные интегралы. Теория числовых рядов, теория функциональных рядов, ряды Тейлора и Маклорена, применение рядов к приближенным вычислениям.

Дисциплина направлена на изучение методов изображения объектов и общим правилам черчения, с применением компьютерной графики; изучение основных принципов и геометрического подхода моделирования и методологии разработки приложений с графическим интерфейсом; формирование навыков применения графических систем для разработки чертежей, с применением методов 2D и 3D моделирования

Курс изучает законы физики и их практическое применение в профессиональной деятельности. Решение теоретических и экспериментально-практических учебных задач физики для формирования основ в решениях профессиональных задач. Оценка степени точности результатов экспериментальных или теоретических методов исследования, моделирование физического состояния с использованием компьютера, изучение современной измерительной аппаратуры, отработка навыков проведения испытательных исследований и обработки их результатов, распределение физического содержания прикладных задач будущей специальности.

Общие сведения о становлении космической техники и технологии в мире и в Казахстане. Этапы создания материально-технической базы космической отрасли. Специально-конструкторское технологическое бюро. Основные нормативные требования, предъявляемые к данным дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), основные сведения космических систем ДЗЗ. Задачи, решаемые КС ДЗЗ для различных отраслей экономики. Особенности наземного сегмента космической техники. Перспективы развития космических технологии.

Цели: изучение основных физических явлений и законов классической, современной физики; методов физического исследования; влияние физики на развитие техники; связь физики с другими науками и ее роль в решении научно-технических проблем специальности. Рассматриваются разделы: механика, динамика вращательного движения твёрдого тела, механические гармонические волны, основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики, явления переноса, механика сплошной среды, электростатика, постоянный ток, магнитное поле, уравнения Максвелла.

Курс предназначен для изучения основных понятий высшей математики и её приложений. Основные положения дисциплины используются при изучении всех общеобразовательных инженерных и специальных дисциплин, преподаваемых выпускающими кафедрами. В разделы курса входят элементы линейной алгебры и аналитической геометрии, введение в анализ, дифференциальное исчисление функции одной и нескольких переменных. Рассматриваются вопросы методы решения систем уравнений, применения векторного исчисления к решению задач геометрии, механики, физики. Аналитическая геометрия на плоскости и в пространстве, дифференциальное исчисление функций одной переменной, производная и дифференциалы, исследование поведения функций, Производная по направлению и градиент, экстремум функции нескольких переменных.

Дисциплина изучает основы экономики и предпринимательской деятельности с точки зрения науки и закона; особенности, проблемные стороны и перспективы развития; теорию и практики предпринимательства как системы экономических и организационных отношений бизнес-структур; готовность предпринимателей к инновационной восприимчивости. Дисциплина раскрывает содержание предпринимательской деятельности, этапов карьеры, качеств, компетенций и ответственности предпринимателя, теоретического и практического бизнес-планирования и экономической экспертизы бизнес-идей, а также анализа рисков инновационного развития, внедрения новых технологий и технологических решений.

В курсе рассматриваются способы математического представления сообщений, сигналов и помех; методы формирования сигналов и их преобразования в электрических цепях; вопросы анализа помехоустойчивости и пропускной способности систем электросвязи; методы помехоустойчивого кодирования, оптимального приема сообщений, принципы многоканальной передачи и распределения информации в сетях связи, вопросы оптимизации систем электросвязи.

Дисциплина изучает основные измерительные приборы, первичные преобразователи (датчики) технологических параметров, исполнительные механизмы, микроконтроллеры и системы автоматического регулирования станков и технологического оборудования. Описывает элементы систем автоматизации, временные и частотные характеристики типовых звеньев, критерии исследования линейных систем на устойчивость и методы оценки качества процесса.

Линейные электрические цепи. Законы Ома и Кирхгофа. Резонанс токов. Электроизмерительные приборы и и измерения. Цепи постоянного и переменного тока. Физические принципы работы и элементная база электронных приборов. Основы микропроцессорной техники. Аппаратные средства энергетической электроники. Компонентная база электроники.

Дисциплина является продолжением Математика II. Курс включает разделы: обыкновенные дифференциальные уравнения и элементы теории вероятностей и математической статистики. Изучаются дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными, однородные, в полных дифференциалах, линейные неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами, системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, нахождение вероятности событий; вычисление числовых характеристик случайных величин; использованию статистических методов для обработки экспериментальных данных.

Рассматриваются физические процессы, определяющие принципы построения и работы полупроводниковых, приборов. Также рассматриваются электронные схемы полупроводниковых приборов (диодов, тиристоров, динисторов, симисторов, транзисторов) и микросхем, указывается конкретная область применения этих приборов, основные вольт-амперные характеристики электронных приборов и параметры электронных схем

Основными задачами учебной дисциплины «Основы методов научных исследований» является формирование представлений о методологической стороне познания, используя понятия и принципы логики и диалектики, а также сформировать у студентов знания и понимания методологии научного исследования; обучить составлению структуры будущей научной работы ; обучить правильному формулированию цели, постановки задач; обучить определению объекта и предмета исследования; освоить грамотный подбор методов научного исследования

Основные законы, элементы и параметры электрических цепей. Преобразование цепей. Методы расчета сложных цепей постоянного тока. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Введение в теорию электрических цепей переменного тока. Синусоидальные токи и напряжения. Резонансные явления в цепях переменного тока. Цепи со взаимоиндукцией. Трехфазный ток. Нелинейные цепи переменного тока. Четырехполюсники

Дисциплина направлена на ознакомление с основами алгоритмизации и программирования, а также с их основными положениями; изучение правил построения алгоритмов; изучение языка программирования высокого уровня С++/Python, изучение принципов модульного подхода в программировании; изучение способов конструирования и верификации программ

Курс знакомит обучающихся с совершенствованием социально-экономических отношений казахстанского общества, психологическими особенностями коррупционного поведения. Особое внимание уделяется формированию антикоррупционной культуры, правовой ответственности за коррупционные деяния в различных сферах. Целью изучения дисциплины «Основы антикоррупционной культуры и права» является повышение общественного и индивидуального правосознания и правовой культуры студентов, а также формирование системы знаний и гражданской позиции по противодействию коррупции как антисоциальному явлению. Ожидаемые результаты: реализовывать ценности морального сознания и следовать нравственным нормам в повседневной практике; работать над повышением уровня нравственной и правовой культуры; задействовать духовно-нравственные механизмы предотвращения коррупции.

Дисциплина изучает задачи экологии как науки, экологические термины, законы функционирования природных систем и аспекты экологической безопасности в условиях трудовой деятельности. Мониторинг окружающей среды и управление в области ее безопасности. Источники загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных, подземных вод, почвы и пути решения экологических проблем; безопасность жизнедеятельности в техносфере; чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера

Целью изучения дисциплины «Инженерные задачи космических технологий в Matlab» является освоение теоретических методов компьютерного моделирования в среде matlab и других программных продуктах, технических средств приборов и систем и приобретение практических навыков построения и анализа моделей.

Общие сведения о формировании и передаче и приеме сигналов в системах передачи(классификацию сигналов, описание сигналов, обработки и передачи аналоговых и цифровых сигналов). Передача и обработка сигналов; закономерности определяющие свойства сигналов и передачи их функционирования. Элементы систем передачи и виды сигналов; каналы связи и их характеристики; назначение и основные виды модуляций и демодуляций; методы и устройства помехоустойчивого кодирования.

В курсе рассмотрены современные системы обработки космических снимков, методы генерализации изображения, методы выделения контуров объекта, методы кластеризации, методы выделения точек изображения, алгоритмы компьютерной обработки космических снимков, методы стереоскопического наблюдения, базовые функции и потенциальные возможности программных комплексов ER Mapper.

Курс рассматривает основные законы небесной механики, движение в гравитационном поле, интегралы движения космических аппаратов, уравнение орбиты КА, невозмущенное и возмущенное движение КА, задачи идеальной коррекции движения, определение пространственных координат КА, учет влияния внешних факторов на движение КА.

В курсе обсуждаются вопросы совместного применения спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС, GPS и будущей системы Galileo. Структура спутниковых навигационных систем, вопросы моделирования орбитальной обстановки, потенциальные источники погрешностей навигационных измерений, методы навигации потребителя с использованием спутниковых систем и дифференциальный режим работы СНС. Рассматриваются различные дополнения: локальная дифференциальная коррекция и широкозонные дифференциальные подсистемы WAAS/MSAS/EGNOS. Представлены характеристики навигационных систем.

Инфраструктура пространственных данных обеспечивает выполнение технологических операций по контролю качества цифровой информации о местности , преобразованию ее к формам хранения, формированию базы пространственных данных и базы метаданных пространственной информации. Инфраструктура пространственных данных (ИПД) – система базовых пространственных данных, метаданных, стандартов и регламентов, информационных узлов, геосервисов для доступа и обмена географическими информационными ресурсами.

В курсе рассмотрены современные системы дистанционного зондирования и основные характеристики получаемых с их помощью данных. Приведены основные методы предварительной и тематической обработки космических снимков. Дано описание программных пакетов, используемых для обработки данных дистанционного зондирования Земли, такие как ERDAS Imagine, ERDAS ER Mapper, ENVI и программные продукты компании СканЭкс.

В курсе рассмотрены пассивные и комбинированные системы стабилизации посредством вращения, при помощи давления солнечных лучей, а также гравитационные и газореактивные системы. Также рассматривается вопросы исследования учета динамики изменения упругости и тепловой деформации стабилизаторов. Особое внимание уделяется способам и устройствам демпфирования колебаний пассивных систем стабилизации, вопросам управления и прогнозирования движения КА.

Оптоволоконные системы связи. Передача сигнала по оптоволокну Структурная схема волоконно-оптических системы связи, электрические параметры, требования к полосе пропускания. Маркировка волоконно-оптического кабеля. Оптические источники света и детекторы светового излучения. Выбор оптических усилителей, характеристики. Технологические процессы при эксплуатации, ремонте и строительстве оптических линейных сооружений

Курс "Программные комплексы обработки данных ДЗЗ" рассматривает изучения геоинформационные систем (ГИС): ArcGis ArcView со специализированными модулями геостатистического анализа, 3D моделирования и пространственного анализа и ГИС MicroStation, программные комплексы обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ): ENVI 4.5 с модулями обработки космических радиолокационных изображений SARscape Basic и SARscape InSAR; ERDAS Imagine, ScanEX Image Processor, Scan NeRIS.

Рассматриваются принципы работы, параметры, характеристики и особенности применения полупроводниковых приборов. Конструирование различных схем усилителей электрических сигналов и генераторов на базе диодов, биполярных и полевых транзисторов и отработка особенностей их функционирования. Операционные усилители. Дифференциальные усилители. Обратная связь. Влияние обратной связи на основные показатели и характеристики усилителей. Усилители мощности. Классификация фильтров и их состав.

В курсе обсуждаются вопросы компонентов ГИС-технологий, их структура, пространственные объекты, типы данных ArgGIS, задачи решаемые ГИС технологии, сферы и уровни использования ГИС, введение в дистанционное зондирование Земли, векторная и растровая модель данных, типы пространственных данных, пространственный анализ данных, картографические и геоинформационные структуры данных ГИС, вопросы проектирования ГИС, применение ГИС в различных отраслях экономики.

Земные приемно-передающие станции спутниковой связи. Ослабление напряженности поля радиоволн в атмосфере. Основные характеристики спутниковых систем связи и вещания. Способы ретрансляции и энергетические характеристики систем спутниковой связи. Способы передачи информации по каналам вещания, РРЛ и ССС.

Дисциплина «Технология беспроводной связи» рассматривает современные тенденции и технологии беспроводной радиосвязи, принципы построения логической и физической структуры беспроводных сетей передачи информации, методы разнесения сигналов с использованием оптической связи и радиосвязи, технические концепции построения систем беспроводной связи, системы с расширением спектра, а также принципы построения локальных беспроводных сетей.

Дисциплине представлены основные знания и навыки в области исполнительных устройств автоматики, промышленной электроники, а также методы исследования режимов работ электромеханических преобразователей энергии. Целью курса является научить обучающихся правильно рассчитывать и подбирать исполнительные устройства автоматики, так так он является обязательным элементом системы управления. В рамках курса студент освоит практическое использование исполнительных устройств автоматики: электромеханических устройств, электромагнитных устройств.

Курс рассматривает проблемы, приводящие к возникновению проблем в сети и пути их решения, обоснование установки компонентов Smart Grid, пути обновления существующей инфраструктуры сети, особенности управления и методы реализации сенсорных технологии в интеллектуальных сетях, преимущества и выгоды внедрения интеллектуальных сетей – распределенная генерация, силовая электроника, виртуальные электростанции, концентраторы данных через спутниковую навигационную сеть, оптоволокно, радиосвязь и повсеместное внедрение цифровых устройств. Новые методы теории управления.

Курс рассматривает различные источники системы энергопитания космических аппаратов, таких как солнечные батареи, аккумуляторные батареи, топливные элементы, ядерные энергетические установки. Потребители энергии на боту КА. Имитационная модель энергообеспечения. Вопросы выбора и проектирования систем энергоснабжения КА. Вопросы утилизации источников энергопитания.

Интеллектуальные технологии позиционирования. Спутниковые системы и технологии позиционирования; факторы влияющие на точность определения координат спутниковыми методами позиционирования; задачи, решаемые спутниковыми методами позиционирования. Основные принципы построения глобальной спутниковой системы позиционирования (GPS). Интеллектуальные технологии позиционирования в сетях сотовой связи. Сетевое позиционирование 5G. Навигация внутри помещений и сервисы позиционирования. Технологии идентификации и позиционирования в режиме реального времени. Повышение точности позиционирования.

Курс рассматривает технологические основы лазерного сканирования, общие принципы процесса измерения лазерными сканерами, математические основы процесса измерения, фотограмметрические принципы обработки данных наземного лазерного сканирования, оценка точности построения топографической продукции, использование программного комплекса Cyclone 4.1 Leica Geosystems для обработки результатов наземного лазерного сканирования.

Курс рассматривает пути автоматизации проектирования космических систем, современные информационные технологии по автоматизации проектирования, методы структурно-параметрического описания объекта проектирования, модели функционирования объектов проектирования и принципы построения система автоматического проектирования ракетно-космической техники. Требования международных стандартов ECSS к проектированию космических систем. Состав и назначение модулей ADEM 7.1. Плоское моделирование на основе 3D-моделей. Особенности применения программно-технического комплекса Pro/Engineer для проектирования ракетно-космической техники в CAD приложениях.

Уровни изобретений. Функции ТРИЗ. Системный подход и системное мышление. Законы развития систем. Законы эволюции систем. Инструменты прогнозирования развития технических систем. Тактика и Стратегия ТРИЗ. Идеальные конечный результат. Алгоритм решения изобретательских задач. Информационный фонд ТРИЗ. Особенности развития ТС в космических технологиях.

Изучение принципов построения сетей Интернета вещей и М2М, включая особенности использования радиочастотного спектра, построения сетей доступа с использованием технологий Партнерского проекта 3GPP (GSM, GPRS, UMTS, LTE, 5G), спутниковых технологий и технологий LPWAN (LoRa, SigFox,NB-IoT, EC-GSM,XNB, Bluetooth, ZigBee), ее архитектуры и доменов, интерфейсов, безопасности, видов услуг и особенностей управления трафиком.

История, философия и методология управления. Современная теория и технологии управления. Правовые аспекты государственного управления космической отраслью. Информационно-аналитическое обеспечение. Кадровая политика и кадровый аудит Менеджмент. Методы исследований в менеджменте. Стратегический менеджмент. Космическая технология. Космические риски. Методы управления рисками.

Изучение различных типов роботов. Методы определение положения и скоростей звеньев робота. Системы координат робота, запись уравнений прямой и обратной кинематики робота, решение в системе Matlab. Запись дифференциальных уравнений движения робота, решение в системе Matlab. Управление при движении робота по траектории. Управление по силе. Использование различных сенсоров в роботах. Моделирование манипуляторов и роботов.

Цель изучение дисциплины – принципы построения интеллектуальных систем, алгоритмического программирования и построения баз данных. Подходы к организации информационного поиска: индексирование и рубрицирования. Понятие информационно-поискового языка: классификация. Классификация документальных информационных систем. Документальные информационно-поисковые системы: обобщенная структура информационно-поисковых систем. Принципы автоматизации и электронизации учреждений. Формальная логическая модель. Продукционная модель: понятие продукции, системы прямого и обратного логического вывода.

Классификация методов моделирования. Математические модели. Компоненты мехатронных систем. Моделирование электромеханических систем. Автоматизированное моделирование технических объектов. Пакеты визуального моделирования мехатронных систем.

Введение в интеллектуальные системы. Ознакомление с концептуальными основами теории и практики распознавания образов и изображений. Изучение моделей и алгоритмов распознавания образов и изображений. Классические методы распознавания. Нейросетевые методы распознавания. Распознавание графических объектов и речи.

Курс "Основы цифровой обработки сигналов в радиолокационных системах" предназначен для рассмотрения перспективных направлений цифровой обработки применительно к задачам радиолокационных систем и дисциплина содержит следующие разделы: методы апроксимации сигналов на основе теории Уиттнера-Котельникова-Шеннона, использование биспектрального анализа в цифоровой обработке сигналов, многопозиционные радиолокационные системы с синтезированием апертуры антенн, современные способы обработки сигналов в обзорных РЛС и РСА, алгоритмы слепой обработки сигналов и численные методы анализа сигналов в радиолокации.

Помехоустойчивость и безопасность систем инфокоммуникаций. Методы передачи сигналов по каналом связи. Искажения в каналах связи. Селективные помехи в каналах проводной связи. Импульсные помехи. Причины возникновения импульсных помех. Влияние помех на верность передачи дискретной информации. Влияние кратковременных перерывов на верность передачи дискретной информации.Влияние флуктуационных и импульсных помех на пропускную способность систем с обратной связью.

Сегодня во всем мире основные инструменты и законы ТРИЗ взята на вооружение крупнейшими мировыми компаниями, такими как General Electric, Intel, PepsiCO, Samsung, Siemens и др. В настоящем курсе студентам предлагается освоение навыков и знании по традиционным технологиям решения технических противоречий, принципов изобретательского и системного мышления, история развития ТРИЗ, постулаты ТРИЗ, уровни изобретений, структура и функции ТРИЗ, составляющие изобретательского мышления и способы из развития, алгоритмы применения инструментов ТРИЗ, функциональный и системный подход решения противоречий технических систем. Так же в курсе будут изучены системы законов Г.С.Альшуллера, закономерности и линия развития ТС, структурный анализ и синтез ТС (вепольный анализ), основы АРИЗ, идеальный конечный результат (ИКР), приемы разрешения противоречий ТС, теория развития личности и теория развития творческих коллективов.

Курс "Основы цифровой обработки сигналов БКУ» предназначен для рассмотрения вопросов разработки и проектирования многоуровневой обработки сигналов в БКУ: методы и специфика организации обмена информации, требования, моделирование бортовых система обмена информации, спектры сигналов, двумерное преобразование Фурье, методы описания дискретных сигналов и систем частотной области, спектральный анализ дискретных сигналов, линейная и нелинейная фильтрация сигналов.

Курс рассматривает пути оснащение КС как с радиолокационной, так и оптической аппаратурой с высоким пространственным разрешением. Космические системы, оснащенные оптической аппаратурой для изучения природных ресурсов земли LANDSAT, SPOT,РЕСУРС – 0, IRS и ADEOS. Радиолокационные КС для ДЗЗ ERS, Envisat – 1, RADARSAT. Основные положения СТ РК ECSS-E-ST-10C-2011 «Космический инжиниринг. Космические разработки, проектирование. Системное проектирование»

Изучение основных задач ИС, теоретических основ искусственного интеллекта (ИИ). Представление задач на естественном и формализованном языках. Основы математической логики событий и теория вероятности при принятий решений. Стратегия обучения нейронной сети. Теория статического обучения. Методы принятия решений, Возможности применения ИИ. Динамическое восстановление. Архитектура рекуррентных сетей. Формальные системы. Модель в пространстве состояний. Рекуррентное обучение в реальном времени.

Курс рассматривает систему принудительного теплообмена между элементами КА и окружающей средой и средства терморегулирования. Конвективный теплообмен: гидравлических и вентиляционных систем. Испарительные системы терморегулирования космических аппаратов (СТР КА), радиационные СТР КА, СТР с газовым контуром, СТР с жидкостным контуром, СТР с газожидкостным контуром. Проектирование систем теплозащиты и терморегуляции космических аппаратов. Методы обеспечения оптимального режима теплозащиты.

Демонстрировать способность к постоянному обучению, к концентрации внимания; быть уверенным в себе в условиях неопределенности; иметь высокий уровень пространственного и логического мышления; быть ориентированным на достижение результата в своих исследованиях, эффективно планировать и упорядочивать свое развитие.

Применять базовые навыки использования компьютерных программ и компьютерных систем для решения общеинженерных задач.

Использовать казахские, русские, английские языки как средством делового общения, источника новых знаний. Владеть основами социальных, языковых и экономических знаний, способами и методами планирования и организации производства.

Знать принципы и методы обработки, исследования космических снимков и их применения; принципы обработки цифровых изображений; особенности сетевых и инфокоммуникационных технологий; нормы и стандарты (в том числе международные) проектной документации, применяемые в космической отрасли; современные мировые тенденции развития в области обработки снимков ДЗЗ.

Знать методы и процедуры тестирования и применения программных и технических систем расшифровки данных ДЗЗ; уметь проектировать электронно-оптические устройства и их элементы в различных областях экономики; применять современные КС ДЗЗ для обработки и передачи больших объемов информации, анализировать ее для принятия оптимальных решений.

Знать базовые принципы математики и физики для решения инженерных задач. Знать и применять на практике основы инженерной профессиональной этики; иметь базовые общеинженерные знания, умение решать общеинженерные задачи и проблемы экологии и безопасности производственных процессов.

Демонстрировать набор навыков управления процессами реализации космических технологии, умение выбирать методы, методики и критерии оценки для получения результатов для прикладных задач космической отрасли.

Иметь навыки работы в команде дешифровщиков и пользователей данных ДЗЗ. Обладать морально-нравственными, коммуникативными, организационно-управленческими навыками.