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Tecniche elettromagnetiche per la localizzazione ed il controllo ambientale LS

 

Docente:        Prof. Ing. Gabriele Falciasecca     gabriele.falciasecca@unibo.it

Co-docente:  Dott. Ing. Claudia Carciofi           ccarciofi@deis.unibo.it

Co-docente:  Prof. Ing. Vittorio Degli Esposti    v.degliesposti@unibo.it

Co-docente:  Dott. Ing. Franco Fuschini            franco.fuschini@unibo.it

 

 


Presentazione del corso

L’uso dei campi elettromagnetici per risolvere problemi di logistica, guida di veicoli per terra mare e cielo o per il controllo ambientale e la sicurezza è ormai diffuso nella nostra società ad ogni livello. Il corso di propone di fornire dapprima gli elementi metodologici di base per la comprensione e la progettazione dei sistemi più importanti oggi in uso; successivamente vengono fornite le informazioni sulla loro architettura e funzionamento. In ogni momento della trattazione sarà dedicata particolare attenzione ai possibili sviluppi applicativi ed alla integrazione con altri sistemi di elaborazione e comunicazione in modo che l’allievo alla fine del corso abbia una capacità autonoma di progettazione di nuove applicazioni..


Programma del corso

Introduzione

Le tre operazioni fondamentali del mondo dell'ICT: acquisizione, elaborazione e comunicazione. Accento sulla funzione di acquisizione di informazione attraverso l'uso di tecniche elettromagnetiche e la integrazione di questa con le altre due. Richiami sulla radiazione delle onde elettromagnetiche e sulle antenne, in particolare a schiera Relazione fra dimensioni dell'antenna (numero di elementi) e ampiezza del lobo principale sia in angoli piatti sia solidi. Cenni su propagazione ed antenne a larga banda, spettro di Fourier, possibilità di trasmissione UWB. Emissione termica di corpi, densità spettrale di potenza e definizione di Radianza. Cenni su riflessione, diffrazione, propagazione in spazio libero e multicammino. Richiami su effetto Doppler, polarizzazione, direzione di arrivo. Richiami sui radio sistemi cellulari, trasmissione spread-spectrum ed UWB e relative potenzialità

Principi e tecniche per il telerilevamento attivo e passivo

Principi e metodi per il telerilavamento: onda continua, sinusoide modulata, codice.
Interazione tra onde elettromagnetiche, ostacoli e atmosfera.
Fondamenti di telerilevamento passivo e attivo. Radiometri. Radar primario. Radar SLR e SAR, Lidar, Scatterometri. Applicazioni ed esempi.
Automatic data collection e sistemi cooperativi: SSR, RFID e Telepass.

Radiolocalizzazione e radionavigazione

Introduzione alle tecniche EM per la radiolocalizzazione: struttura generale e fattori di merito di un sistema di radiolocalizzazione, classificazione dei metodi di radiolocalizzazione (Angle of Arrival, Time of Arrival, Time Difference of Arrival, ecc.), impatto della propagazione reale sulla precisione della stima.
Tecnologie EM per la radiolocalizzazione: tecniche di radiolocalizzazione basate su reti cellulari (GSM, UMTS), architettura dei sistemi GPS e Galileo e possibili applicazioni, localizzazione tramite sistemi UWB
Integrazione tra sistemi di TLC e sistemi per la radiolocalizzazione: integrazione dei sistemi dedicati al trasporto dell’informazione con sistemi dedicati al calcolo e all’acquisizione della posizione di utenti mobili.
Radioiuti per l’atterraggio: ILS. Nuovi sistemi e servizi per la sicurezza e il controllo dei veicoli e degli aerei sulla superficie aeroportuale.
Localizzazione delle emissioni radio: direction finding e applicazioni.
Utilizzo di sistemi integrati TLC/GPS per infomobilità di mezzi e trasporti e per il monitoraggio di calamità naturali (es. incendi)
 


Testi consigliati

-    Dispense del corso

-       G. Conciauro, Introduzione alle onde elettromagnetiche, McGraw-Hill, 1993

-       W. G. Rees: Physical principles of remote sensing  Second Edition, Cambridge University Press, 2001

-    Ulaby, R. Moore, A. Fung: Microwave Remote Sensing, volumi: 1-3. Artech House, 1981-1986  

 


Materiale didattico

Dispense delle lezioni

 

Lucidi delle lezioni

 


Regolamento delle prove d'esame

L'esame consiste in un test scritto costituito da domande a scelta multipla ed a risposta aperta e un orale. Scritto e orale si svolgono nella data dell'appello ufficiale (in cui e' possibile registrare il voto). Il voto finale risulta dalla valutazione complessiva di scritto e orale. E' possibile visionare ed eventualmente discutere la prova scritta solo all'orale. Candidati la cui prova scritta e' insufficiente (voto medio insufficiente) sono sconsigliati a sostenere l'orale.

 

La validità degli scritti e' limitata ad un anno dalla data di inizio delle lezioni, ma si consiglia di svolgere uno scritto ad ogni appello a cui si partecipa. Nel giorno in cui iniziano le nuove lezioni si annullano tutte le prove scritte precedenti.

Eventuali deroghe alle regole sopradescritte saranno considerate caso per caso.


Download compiti scritti

 


Orario delle lezioni

II ciclo

Si veda il sito della Seconda Facoltà di Ingegneria:  http://www.ingegneriarchitettura.unibo.it/it/orario/orario-delle-lezioni-sede-di-cesena


Comunicazioni agli studenti