Matematyka – 120 h
Podstawy trygonometrii sferycznej. Definicje i twierdzenia dotyczące zbioru liczb zespolonych, macierzy, wyznaczników i układów równań liniowych. Rachunek wektorowy. Równania płaszczyzny i prostej w przestrzeni. Definicje i twierdzenia dotyczące badania przebiegu zmienności funkcji jednej zmiennej rzeczywistej. Rachunek różniczkowy i całkowy funkcji wielu zmiennych. Kryteria zbieżności szeregów liczbowych i funkcyjnych. Elementy rachunku prawdopodobieństwa i statystyki.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
opisu matematycznego zjawisk i procesów; posługiwania się metodami matematycznymi w nawigacji; abstrakcyjnego rozumienia problemów zawodowych.
Fizyka – 75 h
Kinematyka punktu materialnego. Dynamika, dynamika bryły sztywnej. Ruch drgający. Ruch falowy. Energia kinetyczna ruchu obrotowego. Teoria żyroskopu. Hydrostatyka, hydrodynamika. Elementy termodynamiki. Elektrostatyka. Magnetostatyka. Materia w polu elektrycznym. Promieniowanie termiczne. Zjawiska falowe w ośrodkach sprężystych. Wybrane zagadnienia z fizyki jądrowej i kwantowej. Podstawy szczególnej teorii względności.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia zjawisk i procesów fizycznych; pomiaru lub określania podstawowych wielkości fizycznych; wykorzystania praw przyrody w technice i życiu codziennym.
Elektrotechnika i elektronika – 60 h
Prąd stały i przemienny. Obwody elektryczne. Maszyny prądu stałego i przemiennego. Budowa, właściwości, charakterystyki i parametry podstawowych elementów elektronicznych. Blokowa budowa wzmacniaczy, generatorów i zasilaczy. Lampa oscyloskopowa i obrazowa. Elementy ciekłokrystaliczne. Elementy logiczne. Technika mikroprocesorowa. Generatory. Układy cyfrowe. Optoelektronika.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia konstrukcji, możliwości technicznych oraz zasad funkcjonowania urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
Automatyka – 30 h
Podstawowe pojęcia z zakresu automatyki. Struktura i przetwarzanie sygnałów. Zasady modulacji, detekcji i przemiany częstotliwości. Podstawowe pojęcia techniki cyfrowej. Charakterystyki i własności podstawowych elementów liniowych automatyki. Struktura i zasady pracy układów regulacji automatycznej.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia zasad funkcjonowania urządzeń automatyki; oceny poprawności funkcjonowania i poszukiwania podstawowych niesprawności urządzeń automatyki.
Konstrukcja maszyn i grafika inżynierska – 45 h
Rysunek techniczny. Aksonometria – rysunek poglądowy. Zasady rzutowania prostokątnego. Przekroje i przenikanie brył. Uproszczenia rysunkowe. Zapis układu wymiarów. Połączenia rozłączne i nierozłączne. Rysunki wykonawcze i złożeniowe. Podstawy projektowania wspomaganego komputerem – zastosowanie programów grupy CAD (Computer Aided Design). Pojęcie maszyny. Podział maszyn według przeznaczenia, zasad działania i rodzaju energii. Zasady konstrukcji. Osie
i wały. Łożyskowanie. Sprzęgła i hamulce. Przekładnie. Wytrzymałość materiałów. Wytrzymałość zmęczeniowa elementów maszyn.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
interpretacji dokumentacji technicznej urządzeń mechanicznych; przedstawiania konstrukcji w formie szkiców; odwzorowywanie i wymiarowanie elementów maszyn.
Informatyka – 60 h
Podstawy programowania, języki programowania. Systemy operacyjne. Algorytmy i struktury danych. Bazy danych. Rozwiązywanie układów równań liniowych i nieliniowych. Sieci komputerowe i transmisja danych. Techniki multimedialne, grafika, animacja.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania technik komputerowych w procesach inżynierskich.
Nawigacja
Podstawowe wiadomości o kształcie i rozmiarach Ziemi. Układy współrzędnych i odniesienia. Loksodroma i ortodroma. Tradycyjne jednostki miary stosowane w nawigacji. Istota i treść mapy. Rodzaje odwzorowań kartograficznych. Obliczanie przykładowej siatki kartograficznej. Publikacje nawigacyjne. Pojęcie infrastruktury nawigacyjnej i jej elementy. Oznakowanie nawigacyjne. Czas, zegary i instrumenty pomiarowe. Almanach i inne publikacje stosowane w astronawigacji. Aplikacje astronawigacyjne. Geodezyjne metody obliczania odległości i kierunków oraz ich wykorzystanie w nawigacji. Metody określania pozycji i zliczania drogi, linia pozycyjna. Planowanie i optymalizacja podróży. Metody bezpiecznego prowadzenia nawigacji w warunkach szczególnych. Uwzględnianie czynników środowiskowych i eksploatacyjnych. Praca na mapie.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
praktycznego wykonywania zadań nawigacyjnych związanych z planowaniem i realizacją podróży w wybranych warunkach środowiskowych i eksploatacyjnych.
Urządzenia nawigacyjne
Zasady działania, typowe konstrukcje, podstawy eksploatacji, ocena poprawności funkcjonowania i charakterystyka dokładności mierników kierunku i orientacji, prędkości, głębokości oraz wysokości. Podstawowe wiadomości o technice radiowej i propagacji fal radiowych. Konstrukcja, zasady działania oraz sposoby wykorzystania satelitarnych, regionalnych i lokalnych systemów radionawigacyjnych, radaru i radionamierników. Pole magnetyczne i grawitacyjne. Kalibracja i kompensacje błędów nawigacyjnych urządzeń pomiarowych. Urządzenia inercjalne. Autopiloty.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
wykorzystania typowych urządzeń nawigacyjnych; interpretacji wyników pomiarów; oceny poprawności funkcjonowania i szacowania błędów urządzeń pomiarowych; wykonywania kalibracji.
Systemy satelitarne w nawigacji
Ruch sztucznego satelity w ziemskim polu grawitacyjnym. Orbita – jej elementy i perturbacje. Prawa Keplera. Określanie położenia satelity na moment obserwacji. Pozycyjne satelitarne systemy nawigacyjne – architektura, funkcje, serwisy, charakterystyki, sygnały, techniki oraz błędy pomiarów. Wyznaczanie współrzędnych odbiornika. Współczynniki geometryczne, budowa i wykorzystanie odbiorników. Istota metody różnicowej. Lokalne i regionalne systemy wspomagające. Metody transmisji telemetrycznej. Systemy satelitarne ratownictwa, telekomunikacji i monitorowania – zasada działania, struktura, przeznaczenie. Techniki transmisji. Podstawy eksploatacji urządzeń i odbiorników.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
użytkowania odbiorników systemów satelitarnych wykorzystywanych w nawigacji; interpretowania wskazań oraz oceny możliwości wykorzystania systemów satelitarnych w poszczególnych rodzajach i fazach nawigacji.
Meteorologia
Procesy i zjawiska determinujące pogodę, systemy pogodowe. Instrumenty meteorologiczne i ich zastosowanie. Organizacja służb meteorologicznych. Systemy nadawania prognoz pogodowych. Konwencje publikowania informacji klimatycznych i hydrometeorologicznych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia zjawisk zachodzących w środowisku; rozumienia procesów fizycznych kształtujących pogodę; interpretacji prognoz pogody przedstawianych w różnych formach; wykonywania obserwacji pogodowych.
Bezpieczeństwo nawigacji
Podstawowe pojęcia dotyczące bezpieczeństwa. Organizacje międzynarodowe. Przepisy i zasady zachowania bezpieczeństwa. Wymiana informacji oraz współpraca w ratownictwie. Systemy ratownictwa i powiadamiania w niebezpieczeństwie.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania przepisów w zakresie bezpieczeństwa nawigacji; posługiwania się stosownymi systemami technicznymi.
Systemy informacji przestrzennej
Istota systemów informacji przestrzennej. Podstawowe pojęcia, standardy i bazy danych GIS (Geographical Information System). Sposoby pozyskiwania i selekcji informacji. Digitalizacja i ocena jakościowa danych. Generalizacja i wizualizacja. Regulacje prawne i normy techniczne. Zasady i przykłady zastosowania GIS w nawigacji.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
korzystania z systemów GIS stosowanych w nawigacji; stosowania standardów techniczno-eksploatacyjnych opracowanych dla potrzeb wymiany i wizualizacji danych kartograficznych.
Systemy transportowe
Rodzaje i ocena systemów transportowych. Organizacja i technologia przewozu ładunków i osób. Procedury i dokumenty. Zarządzanie infrastrukturą i środkami transportu. Określanie norm i ocena bezpieczeństwa w systemach transportowych. Służba eksploatacyjna i dyspozytorska w systemach transportowych. Systemy meldunkowe i zarządzania ruchem w nawigacji.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
analizy specyfiki różnorodnych systemów transportowych; projektowania ogniw (podsystemów) systemu transportowego i zarządzania nimi.
Eksploatacja techniczna środków transportu
Klasyfikacja środków transportu ze względu na środowisko ruchu, napęd, cechy eksploatacyjne i techniki sterowania. Prognozowanie i dobór parametrów użytkowania i ruchu. Czynniki i procesy wymuszające zmiany stanu i wektora ruchu. Metody utrzymania obiektów w gotowości technicznej. Procedury i techniki zapewnienia niezawodności i bezpieczeństwa.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
planowania i nadzorowania zadań zapewniających efektywną i sprawną eksploatację środków transportu.
Matematyka stosowana – 30 h
Metody numeryczne. Metoda Monte-Carlo, łańcuchy Markowa, generowanie liczb pseudolosowych. Wprowadzenie do metod wielowymiarowej analizy regresji. Opis matematyczny systemów dynamicznych z przykładami z zakresu nawigacji. Podstawowe pojęcia o sterowanym systemie dynamicznym. Pojęcie stabilności systemu. Sterowalność i obserwowalność systemu. Wykorzystanie wybranych pakietów programowych w nawigacji – Mathcad, Matlab, Statistica.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
formułowania i rozwiązywania problemów zawodowych językiem matematyki; korzystania ze specjalistycznych pakietów programowych.
Metody opracowania danych – 30 h
Podstawowe pojęcia i metody pomiarowe. Rachunek błędów, niepewność pomiarowa, dokładność, precyzja. Elementy wnioskowania statystycznego. Problemy estymacji punktowej i przedziałowej. Zmienne losowe jedno i wielowymiarowe. Metody estymacji w nawigacji.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
opracowywania danych pomiarowych; przeprowadzania analizy dokładności pomiarów w oparciu o adekwatną metodę opracowania wyników.
Psychologia z socjologią – 30 h
Podstawowe pojęcia, zadania i metody badawcze psychologii i socjologii. Psychologiczne podstawy nauki o społeczeństwie. Mechanizmy rządzące zbiorowościami ludzkimi. Kryzysy i konflikty społeczne. Negocjacje metodą rozwiązywania konfliktów. Socjologiczne, psychologiczne i biologiczne uwarunkowania negocjacji. Komunikacja interpersonalna i asertywność w procesie negocjacji. Procedury negocjacyjne: budowanie relacji między stronami, negocjowanie z silniejszym partnerem, manipulowanie w procesie negocjacji.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
współpracy z ludźmi i kierowania zespołami ludzkimi w oparciu o znajomość technik negocjacyjnych; komunikowania werbalnego i niewerbalnego oraz wywierania wpływu.
Systemy teleinformatyczne – 30 h
Rodzaje systemów informacyjnych i ich opis. Ilość informacji, kodowanie i kompresja. Sieci informatyczne. Rozmieszczenie zasobów informacji i ich przepływ. Środki i standardy przekazywania informacji. Zakres zastosowań technologii informacyjnych w nawigacji. Przykładowe systemy informacyjne.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania systemów informacyjnych w nawigacji.
Systemy nawigacyjne
Metodologia badań systemowych. Systemy informacyjne, decyzyjne, kierowania i techniczne. Przetwarzanie i rejestracja sygnałów analogowych i cyfrowych. Kalibracja i kompensacja błędów urządzeń pomiarowych. Niezawodnościowa struktura systemów nawigacyjnych: niezawodność, dostępność i ciągłość systemów nawigacyjnych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
dokonywania analizy systemu; oceny możliwości systemu na podstawie jego struktury; wyznaczania parametrów niezawodnościowych systemów nawigacyjnych; oceny możliwości zwiększania cech funkcjonalnych systemów.
Inżynieria bezpieczeństwa nawigacji
Pojęcia: potoku ruchu, drogi, węzła. Efektywność wykorzystania drogi. Optymalizacja sieci. Sterowanie potokami ruchu. Sformalizowana ocena ryzyka. Systemy nadzoru i zarządzania ruchem. Praktyczna współpraca z ośrodkiem nadzoru i zarządzania ruchem.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania i oceny funkcjonowania systemów nadzoru i zarządzania ruchem.
Infrastruktura nawigacyjna
Wymagania i kryteria do projektowania infrastruktury i oznakowania nawigacyjnego. Projektowanie infrastruktury nawigacyjnej. Szczególne przypadki infrastruktury nawigacyjnej. Aspekty ekonomiczne projektowanych zabezpieczeń nawigacyjnych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
projektowania i oceny efektywności oznakowania i infrastruktury nawigacyjnej z uwzględnieniem międzynarodowych standardów obowiązujących w tym zakresie.
Zarządzanie systemami transportowymi
Sterowanie ruchem w systemach transportowych. Zadania sterowania. Metody rozwiązywania problemów sterowania. Zarządzanie systemami transportowymi z uwzględnieniem wymagań bezpieczeństwa oraz niezawodności w układach: człowiek – obiekt techniczny – środowisko.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
sterowania i zarządzania systemami transportu; analizy niezawodności i bezpieczeństwa systemów transportowych.
