Výzkumný tým: Univerzita obrany

Optovláknové senzorové systémy jsou velmi vhodné pro detekci neelektrických veličin, zejména změn teploty a tlaku. Vzhledem k neelektrickému charakteru těchto senzorů, je možné je použít v nebezpečných zónách. Pro vesmírné aplikace je vhodná především polarizační varianta optovláknových senzorů pro jejich vynikající citlivost a bezpečnost. Dlouholeté zkušenosti s těmito typy senzorů a jejich testování ve vojenských objektech Armády ČR prokázaly účinné možnosti při zabezpečení různých typů areálů a oblastí. Polarizační optovláknové senzory jsou pro svou bezpečnost a citlivost na teploty blízké teplotám lidského těla vhodné i pro biomedicínské aplikace.

Hybridní zpracování signálů pomocí mem prvků je úzce navázáno na vyhodnocování analogových signálů z optovláknových senzorů. Princip je založen na dvoucestném zpracování využívajícím jak analogovou cestu, tak digitální. Analogová cesta zabezpečuje okamžitou reakci na detekované změny v senzoru, kdy se vyhodnocují okamžité změny, tedy derivace, snímaného signálu a výstupem jednobitový signál jako výsledek komparace s nastavenou kritickou hodnotou. Digitální zpracování vyžaduje nejprve AD převod a následné digitální vyhodnocení získaných dat v čase, tedy post-processing, který neslouží pro okamžitou reakci, ale pro získání více informací o měřených datech, které lze porovnávat s některými standardními průběhy.

Pro vesmírné aplikace ověřujeme možnost detekce lokalizace a identifikace zdrojů elektromagnetického záření v mikrovlnné oblasti na oběžných drahách Země. Okamžitý přehled o všech těchto zájmových objektech, jako jsou mapovací radiolokátory, komunikační a navigační družice apod. je důležitou informací jak pro velitele na nejvyšších stupních velení tak i pro činnost jednotlivých vojáků.

Ve spolupráci s Mnichovskou technickou univerzitou připravujeme vzájemné satelitní spojení privátní 5G sítě Univerzity obrany s jejich sítí.

Z pohledu efektivity kosmických prostředků je velmi důležitou oblastí vývoj výkonných konstrukčních materiálů, schopných pracovat v náročných podmínkách, panujících například během startu a letu nosné rakety či pohybu družice na oběžné dráze. Tedy vývoj materiálů především s výbornými mechanickými vlastnostmi, nízkou hustotou a odpovídajícími vlastnostmi fyzikálními. S pokrokem v dalších oblastech vědy a techniky a s nástupem nových výrobních technologií se navíc objevuje i možnost vyvinout materiály či komplexní struktury, vykazující schopnost změn svých vlastností na základě měnícího se prostředí nebo poskytující údaje o svém stavu či zatížení.

Vzhledem k nutnosti dosažení vysoké míry bezpečnosti a spolehlivosti, požadované v oblasti letectví a kosmonautiky, je pak důležitou související problematikou rozvoj vhodných metod nedestruktivní kontroly vyrobených částí konstrukce, případně vývoj materiálů a struktur, schopných diagnostiky vlastního stavu či alespoň vedoucích k vyšší efektivitě kontroly.

Dálkový průzkum Země je jednou z klíčových oblastí pro získávání informací o objektech a jevech probíhajících na zemském povrchu bez přímého kontaktu s ním. To se provádí snímáním odražené nebo emitované energie a zpracováním, interpretací, analýzou a aplikací těchto informací. Pozorování Země s využitím družicových senzorů je dynamicky se rozvíjející oblast s přesahem do mnoha jiných oborů lidské činnosti.

Zaměřením výzkumu je kromě sledování vývoje nových platforem a senzorů také zpracování družicových obrazových dat, která jsou využívána pro vizuální interpretaci nebo obrazové analýzy - multispektrální, multitemporální i jiné. Významným tématem je využití družicových obrazových dat zaměřené do oblasti obrany a bezpečnosti, jako je hodnocení interpretability obrazu, schopnost rozpoznání a identifikace konkrétních objektů a detailů na obrazových datech různého prostorového, radiometrického a spektrálního rozlišení. Družicová obrazová data jsou nenahraditelná rovněž v oblasti tvorby různých produktů z oblasti kartografie, geografie, geoinformatiky, klimatologie nebo meteorologie právě pro účely podpory této velmi specifické oblasti.

Ve vesmíru jsou astronauti vystaveni ionizujícímu kosmickému záření, které má negativní dopad na organismus. Tím jsou výrazně ovlivněny možnosti dlouhodobého pobytu člověka ve vesmíru například v rámci meziplanetárních letů. Z biologického hlediska jsou dobře popsány účinky vysokých dávek ionizujícího záření na živý organismus, avšak přesný účinek nízkých dávek záření nebyl dosud zcela popsán. Proto je nezbytné zaměřit se na výzkum nejen samotného efektu směsného a gama záření na živé organizmy, ale i na sledování dlouhodobého vlivu nízkých dávek na organismus. Vyhodnocení naměřených dat umožní další kroky k vývoji účinné radioprotekce/radiomitigace.