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UANL - FIME Avionica y Laboratorio

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Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROGRAMA ANALÍTICO

Nombre de la unidad de aprendizaje: Aviónica y Laboratorio Frecuencia semanal: 3 Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 0 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: (X) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( ) Formación básica profesional (X) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 3 créditos incluyendo el laboratorio Fecha de elaboración: 18/01/2014 Fecha de la última actualización: 18/01/2017 Responsables del diseño: M.C. Daniel Librado Martínez Vázquez M.I. Ruben Abisai Campos Canizales Dr. Luis Antonio Amézquita Brooks Dr. Octavio García Salazar Presentación: La Aviónica se puede definir como la rama de la ingeniería que se encarga del estudio de los sistemas eléctricos y electrónicos que se encuentran dentro de la aeronave, así como su interrelación con el funcionamiento integral de ésta. El conocimiento de los sistemas aviónicos es fundamental en la formación de un Ingeniero en Aeronáutica debido a que estos sistemas forman parte de los sistemas básicos en el diseño, construcción y operación de cualquier aeronave. Dentro del Programa Educativo de Ingeniería en Aeronáutica que ofrece la FIME – UANL, la


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Unidad de Aprendizaje de Aviónica y Laboratorio se encuentra precedida por las Unidades de Aprendizaje de Circuitos Eléctricos y Sistemas Electrónicos de las Aeronaves. Esta unidad de aprendizaje está dividida en 4 fases. En la primera fase se cubren los elementos de la “Despliegue de información y aerodinámica básica para aviónica” como preludio al estudio de sistemas de aviónica. La segunda fase, “Sistemas de estabilización de la aeronave y sistemas Fly-by-wire”, trata temas fundamentales para el funcionamiento estable de los sistemas aeronáuticos, con énfasis en sistemas de vuelo por cable. La tercera fase, “Sistemas de navegación”, aborda el análisis de los algoritmos necesarios para la estimación de la orientación y la planificación de la navegación en aeronaves. En la cuarta y última fase, “Sistemas de gestión de vuelo”, se analizan los sistemas de datos aire, de gestión de vuelo y los autopilotos necesarios para lograr el vuelo seguro y eficiente de una aeronave. Propósito:

En la actualidad, el conocimiento integral de una aeronave es indispensable para un Ingeniero en Aeronáutica; dentro de los sistemas que integran a una aeronave, la aviónica juega un papel primordial. Esta unidad de aprendizaje tiene el propósito de mostrar al estudiante los diferentes sistemas de electrónica dentro de un avión y sus interrelaciones con el funcionamiento holístico y sinérgico de ésta. Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante debe manejar los términos utilizados en aviónica y poder definir claramente el funcionamiento de cada subsistema aviónico encontrado en la aeronave. Competencias del perfil de egreso:

a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:

Competencias instrumentales:

ü Aplicar estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional.

Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye esta Unidad de Aprendizaje:

ü Analizar las partes de un dispositivo, equipo, sistema o proceso, estableciendo las relaciones que guardan entre sí, que le permita documentar la información obtenida en forma estructurada, ordenada y coherente, incluyendo conclusiones propias.


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Representación gráfica

Competencias de la Unidad de

Aprendizaje

Instrumentales

Aplicar estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le

permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y

profesional.

Resolver problemas de ingeniería seleccionando la metodología apropiada, aplicando modelos

establecidos, basados en las ciencias básicas, verificando los resultados obtenidos con un método analítico o con el apoyo de una herramienta

tecnológica, de forma que la solución sea pertinente y viable, cumpliendo con estándares de calidad y políticas de seguridad.

Analiza los diferentes sistemas de estabilización de la aeronave, mediante la formulación matemática pertinente y la realización de

ejemplos, para poder diseñar controladores que sean implementados en sistemas Fly-by-Wire.


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Unidad temática 1: Despliegue de información y aerodinámica básica para aviónica. Competencias particulares:

* Identifica los diferentes subsistemas de despliegue de información de la aeronave, mediante la búsqueda bibliográfica, para conocer la información que cada uno de estos sistemas brinda durante el vuelo.

* Identifica los conocimientos básicos de la aerodinámica de la aeronave, mediante la búsqueda bibliográfica y la realización de ejercicios, para conocer el impacto de la aerodinámica en el diseño de sistemas aviónicos.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

* Identifica los diferentes subsistemas de despliegue de información de la aeronave, mediante la búsqueda bibliográfica, para conocer la información que cada uno de estos sistemas brinda durante el vuelo. * Identifica los conocimientos básicos de la aerodinámica de la aeronave, mediante la búsqueda bibliográfica y la realización de ejercicios, para conocer el impacto de la aerodinámica en el diseño de sistemas aviónicos.

Exposición Examen de medio curso

Exposición: * Se evaluará el nivel de aprendizaje autónomo que puede desarrollar el estudiante de acuerdo al dominio que muestre en el tema asignado para la exposición. * Se evaluará el nivel de responsabilidad del estudiante de acuerdo a la puntualidad con que entregue el reporte escrito, en formatos impreso y digital, del tema asignado. * Se evaluará el nivel de veracidad y

Exposición: * El estudiante realizará una exposición frente al grupo acerca de ciertos temas o subtemas de los contenidos de la unidad temática. * El estudiante entregará un reporte escrito y una presentación, tanto en formato físico como digital, que sigan los lineamientos propuestos por el profesor al inicio del curso. Examen de medio curso: * El examen de medio curso contendrá 1 preguntas acerca de “Introducción a la aviónica”, 1 pregunta de “Pantallas y despliegue de información de la aeronave” y 1 pregunta acerca de “Aerodinámica básica para aviónica”. Dichas preguntas deben ser solucionadas con la información de las

* Introducción a la aviónica. * Pantallas y despliegue de información de la aeronave. * Aerodinámica básica para aviónica.

* Aula de clase * Computadora * Video proyector/pantalla * Base de datos UANL CONRICYT * Libros de texto * Artículos científicos * Internet


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honestidad que practica el estudiante de acuerdo a la correcta exposición de términos académicos e ingenieriles acerca del tema asignado. * Se evaluará el nivel que muestre el estudiante para solucionar posibles problemas interpersonales y de equipo que pueden surgir en la preparación y presentación oral del tema asignado. * Se evaluará el uso correcto del formato para el reporte escrito y de la presentación, tanto en formato impreso como digital. * Se evaluará la participación y la correcta solución de las actividades en clase durante la exposición.

exposiciones frente a grupo y con los contenidos que se pueden encontrar en las fuentes de apoyo y consulta.


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Unidad temática 2: Sistemas de estabilización de la aeronave y sistemas Fly-by-wire. Competencias particulares:

Analiza los diferentes sistemas de estabilización de la aeronave, mediante la formulación matemática pertinente y la realización de ejemplos, para poder diseñar controladores que sean implementados en sistemas Fly-by-Wire.




Analiza los diferentes sistemas de estabilización de la aeronave, mediante la formulación matemática pertinente y la realización de ejemplos, para poder diseñar controladores que sean implementados en sistemas Fly-by-Wire.

Exposición Examen de medio curso

Exposición: * Se evaluará el nivel de aprendizaje autónomo que puede desarrollar el estudiante de acuerdo al dominio que muestre en el tema asignado para la exposición. * Se evaluará el nivel de responsabilidad del estudiante de acuerdo a la puntualidad con que entregue el reporte escrito, en formatos impreso y digital, del tema asignado. * Se evaluará el nivel de veracidad y honestidad que practica el estudiante de acuerdo a la

Exposición: * El estudiante realizará una exposición frente al grupo acerca de ciertos temas o subtemas de los contenidos de la unidad temática. * El estudiante entregará un reporte escrito y una presentación, tanto en formato físico como digital, que sigan los lineamientos propuestos por el profesor al inicio del curso. Examen de medio curso: * El examen de medio curso contendrá de 1 pregunta acerca de “Sistemas de estabilización de la aeronave” y 1 pregunta acerca de “Sistemas Fly-by-wire”. Dichas preguntas deben ser solucionadas con la información de las exposiciones frente a grupo y con los contenidos que se pueden encontrar en las fuentes de apoyo y consulta.

* Sistemas de estabilización y control de la aeronave. * Sistemas Fly-by-Wire.



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correcta exposición de términos académicos e ingenieriles acerca del tema asignado. * Se evaluará el nivel que muestre el estudiante para solucionar posibles problemas interpersonales y de equipo que pueden surgir en la preparación y presentación oral del tema asignado. * Se evaluará el uso correcto del formato para el reporte escrito y de la presentación, tanto en formato impreso como digital. * Se evaluará la participación y la correcta solución de las actividades en clase durante la exposición. Examen de medio curso: * Se evaluará la correcta solución de problemas analíticos de ingeniería mediante


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la selección de la metodología y modelos matemáticos básicos pertinentes.


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Unidad temática 3: Sistemas de navegación. Competencias particulares:

Describe el funcionamiento de los diferentes sensores inerciales, mediante la realización de búsquedas bibliográficas y algoritmos numéricos en computadora, para obtención de la orientación de la aeronave y lograr la correcta navegación de ésta.




Describe el funcionamiento de los diferentes sensores inerciales, mediante la realización de búsquedas bibliográficas y algoritmos numéricos en computadora, para obtención de la orientación de la aeronave y lograr la correcta navegación de ésta.

Exposición Examen ordinario


Exposición: * El estudiante realizará una exposición frente al grupo acerca de ciertos temas o subtemas de los contenidos de la unidad temática. * El estudiante entregará un reporte escrito y una presentación, tanto en formato físico como digital, que sigan los lineamientos propuestos por el profesor al inicio del curso. Examen ordinario: * El examen ordinario constará de 1 pregunta acerca de “Sensores inerciales y obtención de la orientación” y 1 pregunta de “Sistemas de navegación”. Dichas preguntas deben ser solucionadas con la información de las exposiciones frente a grupo y con los contenidos que se pueden encontrar en las fuentes de apoyo y consulta.

* Sensores inerciales y obtención de la orientación. * Sistemas de navegación.



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correcta exposición de términos académicos e ingenieriles acerca del tema asignado. * Se evaluará el nivel que muestre el estudiante para solucionar posibles problemas interpersonales y de equipo que pueden surgir en la preparación y presentación oral del tema asignado. * Se evaluará el uso correcto del formato para el reporte escrito y de la presentación, tanto en formato impreso como digital. * Se evaluará la participación y la correcta solución de las actividades en clase durante la exposición.


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Unidad temática 4: Sistemas de gestión de vuelo. Competencias particulares:

Identifica los diferentes sistemas de datos aire, gestión de vuelo y autopilotos, mediante la búsqueda de información relevante y actualizada, para lograr describir el vuelo eficiente de una aeronave.




Identifica los diferentes sistemas de datos aire, gestión de vuelo y autopilotos, mediante la búsqueda de información relevante y actualizada, para lograr describir el vuelo eficiente de una aeronave.

Exposición Examen ordinario


Exposición: * El estudiante realizará una exposición frente al grupo acerca de ciertos temas o subtemas de los contenidos de la unidad temática. * El estudiante entregará un reporte escrito y una presentación, tanto en formato físico como digital, que sigan los lineamientos propuestos por el profesor al inicio del curso. Examen ordinario: * El examen ordinario constará de 1 pregunta acerca de “Sistemas de datos aire”, 1 pregunta acerca de “Autopilotos”, 1 pregunta acerca de “Sistemas de gestión de vuelo” y 1 pregunta de “Integración de sistemas aviónicos”. Dichas preguntas deben ser solucionadas con la información de las exposiciones frente a grupo y con los contenidos que se pueden encontrar en las fuentes de apoyo y consulta.

* Sistemas de datos aire. * Autopilotos. * Sistemas de gestión de vuelo. * Integración de sistemas aviónicos.



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correcta exposición de términos académicos e ingenieriles acerca del tema asignado. * Se evaluará el nivel que muestre el estudiante para solucionar posibles problemas interpersonales y de equipo que pueden surgir en la preparación y presentación oral del tema asignado. * Se evaluará el uso correcto del formato para el reporte escrito y de la presentación, tanto en formato impreso como digital. * Se evaluará la participación y la correcta solución de las actividades en clase durante la exposición. Examen ordinario: * Se evaluará la correcta solución de problemas analíticos de ingeniería mediante la selección de la


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metodología y modelos matemáticos básicos pertinentes.


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Evaluación integral de procesos y productos: Evidencia Ponderación Examen de medio término 30 % Examen ordinario 30 % Exposición 20% Producto integrador 20 % Total 100% Producto integrador del aprendizaje de la unidad de aprendizaje:

Al finalizar esta unidad de aprendizaje el estudiante entregará un portafolio de actividades que contendrá las evidencias de cada una de sus actividades, con un análisis personal del desempeño obtenido; además debe presentar sus conclusiones personales acerca de la importancia de estudiar Aviónica y del impacto de ésta disciplina en el trabajo de un Ingeniero en Aeronáutica integral que contribuya a construir una sociedad sostenible. Fuentes de apoyo y consulta:

& Libro: Introduction to Avionics Systems Autor: R.P.G. Collinson

Editorial: Springer

& Libro: Civil Avionics Systems Autor: Ian Moir, Allan Seabridge & Malcom Jukes Editorial: Wiley

& Libro: Digital Avionics Handbook Autor: Cary R. Spitzer

Editorial: CRC Press

& Tema: Digital Avionics Technical Committee Liga: https://www.info.aiaa.org/tac/isg/DATC/default.aspx Fecha última revisión: 28/10/2016


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& Revista: AIAA Infotech@Aerospace Año: 2015

# de revista: 01 Mes: 01

Nombre del artículo: COTS Multicore Processors in Avionics Systems: Challenges and Solutions Autor: Dionisio de Niz, Bjorn Andersson, Lutz Wrage Perfil del docente: El docente debe contar con un grado académico de Maestría o Doctorado, experiencia docente y amplio conocimiento comprobable en las áreas de la Aeronáutica y la Aviónica. Ficha bibliográfica de los profesores: M.C. Daniel Librado Martínez Vázquez

El M. en C. Martínez actualmente labora como profesor de tiempo completo en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León. El maestro Martínez cuenta con el título de Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica con opción Mecatrónica otorgado en el año 2009 por el CINVESTAV y actualmente trabaja en la conclusión de su tesis doctoral en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. La actividad principal del maestro Martínez es la investigación y la docencia en las áreas de Aerodinámica y Aviónica. M.I. Ruben Abisai Campos Canizales El M. en I. Campos actualmente labora como profesor de tiempo parcial en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León. El maestro Campos cuenta con el título de Maestría en Ingeniería Aeronáutica otorgado en el año 201 por la UANL. La actividad principal del maestro Campos es la investigación y la docencia en el área de sistemas electrónicos para aeronaves y aviónica. Dr. Luis Antonio Amézquita Brooks El Dr. Amézquita actualmente labora como profesor de tiempo completo en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León. El Dr. Amézquita cuenta con el título de Doctorado Ciencias de la Ingeniería con una especialización en Sistemas Autónomos otorgado por el 2010 por el Tecnológico de Monterrey. También tiene los grados de Maestro en Ciencias de la Ingeniería con especialización en Automatización y Control y de Ingeniería en Sistemas Electrónicos otorgados por la misma institución. La actividad principal del Dr. Amézquita es la investigación y la docencia en las áreas de Dinámica de Vuelo y Sistemas Dinámicos.


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Dr. Octavio García Salazar El Dr. García actualmente labora como profesor de tiempo completo en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León. El Dr. García cuenta con el título de Doctorado Ciencias en Control de Sistemas por la Universidad de Tecnología de Compiegne. También tiene los grados de Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica con especialidad en Instrumentación y Control, y de Ingeniero Electrónico ambos por el Instituto Tecnológico de la Laguna. La actividad principal del Dr. García es la investigación y la docencia en las áreas de Dinámica de Vuelo y Sistemas Aéreos No Tripulados (UAS).

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JEFATURA DE ACADEMIA

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JEFATURA DE DEPARTAMENTO

__________________________________ COORDINACION DE LA DIVISIÓN DE

_________________________________ SUBDIRECCION ACADEMICA


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CONTROL DE CAMBIOS

Página Decía Dice Motivo del Cambio Fecha

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