Základy satelitní techniky. KAE / +ZST 2006 Ing. Michal Pokorný

Transkript

1 Základy satelitní techniky KAE / +ZST 2006 Ing. Michal Pokorný

2 Úvod Satelitní komunikace - aplikace - Výzkum kosmu - Armáda - Meteorologie - Telekomunikace - Přenos rozhlasových a televizních pořad adů

3 Oběž ěžné dráhy satelitů kruhová dráha I Pro setrvání satelitu na konstantní oběž ěžné dráze musí platit rovnost odstřediv edivé a přitap itažlivé síly F Z = F G Oběhov hová rychlost satelitu v v a = = 631,35 1 [ km; km. s ] a R + h[ km; km] Oběž ěžná doba T T = 84,491 a R 3 [ km, km;min]

4 Oběž ěžné dráhy satelitů kruhová dráha II Doba oběhu a úhlová rychlost družice v závislosti z na výšce Výška dráhy [km] Rychlost [km.s - 1 ] Doba oběhu Dráha ,66 7,44 7,06 6,31 4,47 3,07 93,01 m 101,34 m 118,01 m 165,64 m 7 h 49 m 23 h 56 m LEO LEO MEO MEO MEO GEO * LEO a < 1000 km MEO a > 1000 km GEO a = km, * v případp padě 0 inklinace

5 Oběž ěžné dráhy satelitů kruhová dráha III Inklinace i = úhel, jenž svírá rovina, v nížn probíhá dráha družice, s rovinou proloženou rovníkem I = Rovníkov ková dráha (pokud je h = km odpovídá Geostacionárn rní dráze ze) I = 90 - Polárn rní dráha

6 Eliptické dráhy Vznikne, pokud nosná raketa nedosáhne předepsanp edepsané h.. Viz. předchozp edchozí tabulka. Mohou nastat dva případyp pady rychlosti v pro danou - rychlost většív než požadovan adovaná dráha začíná Perigeem - rychlost menší než požadovan adovaná dráha začíná Apogeem Pomocí eliptických drah jsou vynáš ášeny Geostacionárn rní satelity pomocí kosmického raketoplánu s Perigeem řádově stovky km a Apogeem km. Stabilizace na kruhovou oběž ěžnou dráhu probíhá pomocným raketovým motorem na palubě satelitu.

7 Proces uvádění Geostacionárn rních satelitů na oběž ěžnou dráhu pomocí eliptické dráhy

8 Klasifikace oběž ěžných drah satelitů v závislosti na výšce satelitu LEO Nízké dráhy ( h < 1000 km) MEO Střední dráhy (h<10000 km) GEO Může být Geostacionární (h= km) Van Allenovy pásy jsou oblasti s vysokou koncentrací nabytých částic nebezpečné pro elektronické systémy satelitů!

9 Atmosféra Země Troposféra ra (h do 12 km), Stratosféra (h do 50 km) z hlediska šířen ení radiových vln je nazývaná Neutrosféra ra Ionosféra (h km) ionizovaná vrstva (plazma), dělíd se na podvrstvy D (60-90 km), E ( km) a F ( km) Protosféra ra (nad 800 km)

10 Troposféra ra Molekuly O 2 a vodní páry zvyšuj ují na určitých frekvencí útlum znemožň žňují i teoretickou komunikaci (projevuje se stejně v uplinku i downlinku). Satelitní spoje pracují na diskrétn tních frekvenčních oknech Atmosféra můžm ůže e způsobovat zvýšen ení šumové teploty pozemního přijp ijímacího systému, pokud mířím do dešťov ového mraku s vysokou koncentrací hydro- meteorů (mikrovlná pásma S, C, X a Ku). a) Vodní pára b) O 2

11 Ionosféra Částečně ionizovaná oblast vyšší atmosféry vlivem korpuskulárn rního zářenz ení Slunce, stupeň fluktuuje s denní dobou, ročním m obdobím, geografickou polohou a fázíf slunečního cyklu. Dělí se do několika n vrstev (D, E, F) a je kladně nabita nábojem n cca 10 6 C,, povrch Země vykazuje stejný avšak ak opačný náboj n -> vzájemn jemné napětí 360 kv.. Za jasného dne teče e proud 1800A (celkový elektrický odpor atmosféry odpovídá asi 200Ω, na kterém m je vytvořen ená ztráta ta 648 MW!). Velikost náboje n je ovlivněna na blesky a ionosférickými výboji. Ionosféra některn které frekvence spektra odráží (ohýbá zpět t k zemskému mu povrchu), na vyšší šších frekvencí je tato refrakce méněm významná.

12 Magnetosféra Dipólov lové magnetické pole Země je vytvářeno elektrickými proudy o hodnotě 10 9 A v kovovém m jádře. j Vytvořen ené mg. pole není rotačně symetrické!! Je doformované interakcí se slunečním větrem. Družicový spoj je ovlivňovaný ovaný složkou mg. pole rovnoběž ěžnou se směrem šířen ení

13 Energetická bilance satelitního spoje Návrh se provádí velmi přesnp esně,, chyba se vždy v značně prodraží! - poddimenzovaný spoj -> vysoké náklady na pozemní segment - předimenzování -> zbytečně veliký satelit Velká vzdálenost způsobuje vysokou hodnotu útlumu prostřed edí 2 λ λ LD = [ ]; ld = 20log [ db] 4πr 4πr f[ghz] ,42 db 92,44 db 100,40 db 106,42 db 108,00 db 112,44 db ,44 db 98,46 db 106,42 db 112,44 db 114,03 db 118,46 db d [km] ,44 db 118,46 db 126,42 db 132,44 db 134,03 db 138,46 db ,54 db 129,56 db 137,52 db 143,54 db 145,12 db 149,56 db

14 Rozmíst stění Geostacionárn rních satelitů Poloha se uvádí ve stupních východně (E) nebo západně (W) od nultého poledníku (Greenwich). Aby bylo zabráněno no vzájemným interferencím, odstupy >3. V jedné poloze můžm ůže e být umíst stěno několik n satelitů. Např.. Astra (19,2 E) - Astra 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H a 2C.

15

16 Satelity - úvod Radiokomunikační systém m satelitu se nazývá transpodér, přijímá signály ze speciáln lních pozemských vysíla lačů (Uplink), které zesiluje, kmitočtov tově transponuje a vysílá zpět t k zemskému mu povrchu (Downlink( Downlink) ). Každý satelit mám několik transpodérů,, které mohou sdílet navzájem antény. ny. Jsou rozděleny podle frekvenčního pásma. Vysílan lané frekvenční pásmo je rozděleno na kanály, které jsou pak uvedeny v kmitočtov tovém m plánu satelitu. Kmitočtový tový plán n satelitu Eurobird (28,5 E)

17 Vyzařovac ovací diagramy (ozářen ení zemského povrchu) I EIRP (Effective Isotropic Radiate Power) = Ekvivalentně izotropně vyzářený výkon družicov icového vysíla lače e (kanálu transpodéru ru). EIRP [W] výkon vysíla lače (transpoderu)) P TRANS krát zisk A ANT antény, ny, umíst stěné na družici. EIRP [dbw] je součet výkonu transpodéru ru v db a zisku vysílac lací antény ny v db. EIRP PTRANS = 10log + 10log ANT W 1W ( A )[ dbw;, ]

18 Vyzařovac ovací diagram satelitu Eurobird (28,5 E)

19 Vyzařovac ovací diagramy (ozářen ení zemského povrchu) II Plošná hustota výkonu na povrchu Země p p v vdb EIRP = [ Wm 2 4πd = 10log 2 ; W, m ( ) ( 2 ) 2 p = EIRP 10log 4πd [ dbwm ] v Kde d[m] d je vzdálenost od místa m příjmu p signálu k satelitu Výpočtem p v (p vdb ) je zjištěna plošná hustota výkonu na zemském m povrchu v uvažovan ovaném m bodě příjmu signálu zez satelitu. Frekvenční pásma, používan vaná v satelitní technice Název pásmap Frek.. Rozsah [GHz] L 1-2 S ] C 4-6 X 7-8 Ku Ka 20-30

20 Globalstar I Globalstar je konsorcium přednp edních telekomunikačních společnost ností založen ené společnostmi Loral Space & Communications a Qualcomm Inc.. v roce Konstelace satelitů - Systém m obsahuje 48 satelitů plus čtyři i záloz ložní které obíhaj hají na nízkn zké oběž ěžné dráze (LEO - Low Earth Orbit) je ve výšce 1414 km. - Jsou umíst stěny v 8 rovinách po šesti satelitech se sklonem 52 a pokrývají Zemi od 70 severní šířky do 70 jižní šířky což odpovídá více než 80 % povrchu Země. - Nepokryté zůstávají okolí pólů a také některé části oceánů.

21 Frekvence Globalstar II Pro vzestupný směr r to je pásmo p 1,610-1,6265 GHz,, pro sestupný pak 2,4835-2,500 GHz,, komunikace satelit - brána probíhá v C pásmu, používá systém m CDMA. Komunikace s pozemními mi branami (gateway)) je v pásmech p GHz pro "downlink" downlink" " a GHz v opačném m směru. Brány (Gatways( Gatways) - části pozemního segmentu systému - jsou rozmíst stěny po celém m světě a jsou jakýmsi rozhraním m mezi satelity a pozemními mi sítěmi s - každá brána, která je vlastněna na a spravována poskytovatelem služeb na jehož území se nachází,, přijp ijímá signál l ze satelitů na oběž ěžné dráze - je schopna najednou spojit více v než 1000 hovorů do veřejn ejné telefonní sítě.

22 Globalstar III Důležitý částmi bran jsou pozemní operační a kontrolní centra (GOCCs( - Ground Operations Control Centers) ) satelitní operační kontrolní centra (SOCCs - Satellite Operations Control Centers) ) a tzv. Globalstar datová síť (GDN Globalstar Data Network). K propojování hovorů dochází v pozemním m segmentu, chybí mezisatelitní komunikace.

23 Globalstar - pokrytí

24 Hlasové služby SMS krátk tké textov Faximilní služby Datov Určov Roaming Předplacené karty Globalstar - služby: textové zprávy Datové přenosy (9,6 kb/s) ování polohy ve stavu nouze karty pre-paid paid

25 Konstelace satelitů Iridium - Systém m obsahuje 66 aktivních satelitů (původn vodně se uvažovalo o 77 satelitů) plus 6 záloz ložní které obíhaj hají na nízkn zké oběž ěžné dráze (LEO - Low Earth Orbit) je ve výšce 748 km. - Jsou umíst stěny v 6 rovinách po jedenácti satelitech se sklonem (inklinací) 86,4.. Oběž ěžná doba pak odpovídá 100 minut a 28 sekund. - Zajištěna viditelnost alespoň 1 satelitu, který je nejméně

26 Frekvence Iridium II Pro vzestupný směr r to je pásmo p 1,610-1,6265 GHz,, pro sestupný pak 2,4835-2,500 GHz,, komunikace satelit - brána probíhá v C pásmu, používá systém m kombinace TDMA/FDMA /FDMA.. Komunikace s pozemními mi branami (gateway( gateway) ) je v pásmech p 27,5 30 GHz pro "downlink"" a 18,8 20,2 GHz v opačném m směru. Propojování kanálů probíhá v jednotlivých satelitech, každý schopný komunikovat se čtyřmi sousedy (mezidru( mezidružicové spoje). Poskytované služby - Hlasové služby - SMS krátk tké textové zprávy - Faximilní služby - Datové přenosy 2,4 kb/s (4,8 kb/s) - Určov ování polohy ve stavu nouze - Roaming - Předplacené karty pre-paid paid

27 Architektura systému Iridium

28 Iridium - pokrytí Přestože e je IRIDIUM technicky dokonalý,, od začátku se objevovaly pochybnosti o úspěchu tohoto systému byl systém m vyřazen z činnosti chyby managementu a provozovatelů,, malý počet zájemcz jemců.

29 INMARSAT (International( Maritime Satellite) ) I Nejstarší ším m satelitní komunikační sytém m určen enému pro veřejnost ejnost (1979) Oběž ěžná dráha INMARSATU je km (geostacionárn rní oběž ěžná dráha) Nejprve bylo možné využívat vat jeho služeb v námon mořní oblasti - možnost dovolání se pomoci, možnost řízení námořní dopravy atd. Dnes i pozemní,, mobilní a leteckou komunikace Architektura - Kosmický segment - 4 geostacionárn rní satelity + několik záloz ložních Oceánský region Satelit Záložní satelity Atlantský západní Atlantský východní Indický region Inmarsat-3 F4 (54W) Inmarsat-3 F2 (15W) Inmarsat-3 F1 (64W) Inmarsat-2 F2 (98W) Inmarsat-3 F2 (15,5W) Inmarsat-3 F5 (25E) Inmarsat-3 F4 (54W) Inmarsat-2 F3 (65E) Tichomořský region Inmarsat-3 F3 (178W) Inmarsat-2 F1 (179E)

30 Pokrytí družicového systému INMARSAT INMARSAT II -Stanice LES (Land( Earth Station) - pevná pozemní stanice tvořící rozhraní s veřejnou ejnou telefonní a datovou sítí s. LES téžt slouží k řízení a evidování provozu i jako energetická podpora. -Stanice MES (Mobile Earth Station) - pohyblivá pozemní stanice, terminál. - Stanice koordinace provozu sítěs NCS (Network Control Centre) - plní funkci monitorování a kontroly funkcí sítě, řídí jednotlivá spojení.. Spojení probíhá vždy přes p LES, přes p es kterou se lze připojit p do veřejných ejných telefonních nebo datových sítís PSTN, PSDN nebo k jiné MES stanici.

31 INMARSAT - vývoj jednotlivých mutací INMARSAT-2 - vypouštěné v letech každý z nich schopen spojit 250 hovorů služby INMARSAT-A - startovní váha 1300 kg - jmenovitý výkon W - EIRP 39 dbw - Frekvenční rozsah 1,6 GHz - uplink,, 1,5 GHz - downlik (Lpásmo) při p i komunikaci s LES v pásmu p 6,4 GHz a 3,6 GHz (Cpásmo) INMARSAT-3 - vypouštěné v letech startovní váha 2066 kg - EIRP 46 dbw - komunikace také v L a C pásmup

32 Služby systému INMARSAT I Mobilní služby jsou: IMARSAT-A, A, B, C, M, mini-m M a E (užite itečná v případp padě ztroskotání na moři). INMARSAT mini-m Digitáln lní technologie která začala ala nabízet své služby v roce Používá k funci satelity nové generace INMARSAT 3. Frekvenční rozsah MHz (Rx)) a MHz (Tx). Je možný přenos p hlasu, dat, faxu a to při p i pokrytí 98 % pevniny s výjimkou pólů. p. Umožň žňuje hlasovou komunikaci, přenos p dat, fax rychlostí 2,4kbit/s. INMARSAT - A Nejrozší šířenější službou v rámci r INMARSATU. Je to analogový mobilní systém, jehož terminály pracují v L-pásmu. L Frekvenční rozsah MHz (Rx)) a MHz (Tx). Umožň žňuje obousměrnou hlasovou komunikaci, fax, telex, , e datovou komunikaci rychlostí 9,6 kbit/s a možnost služby HSD (High( Speed Data) - 64 kbit/s. INMARSAT-B Spustil své služby v roce 1993 a je považov ován n za nástupce n velmi úspěšného ho systému INMARSAT-A. A. Na rozdíl l od něj n j se již jedná o digitáln lní technologii, lépe l využívaj vající vyzářený výkon satelitu a používanou vanou šířku pásma. Poskytuje hlasovou komunikaci, faximilní služby, telex, , e datovou komunikaci rychlostí 9,6 kbit/s, 56 kbit/s, 64 kbit/s /s.

33 INMARSAT - C Služby systému INMARSAT II zpuštěný v roce 1991, jedná digitáln lní systém m poskytující obousměrnou datovou a textovou komunikaci určenou zejména pro námon mořní,, kamionovou a leteckou dopravu po celém m světě. Frekvenční rozsah 1626,5-1645,5 MHz (Tx)) a MHz (Rx). Umožň žňuje datovou komunikaci X.25, posílání (příjem) zpráv v maximáln lní délky 32 kb,, přenosovp enosová rychlost 600 bit/s, někten kteří poskytovatelé nabízej zejí , telefonní dial-up modem, potvrzení přijetí či nepřijet ijetí zprávy, fax z lodě na pevninu a telex komunikaci.

34 INMARSAT-C - pokrytí

35 Satelitní televize - úvod Systém m je koncipovaný jako superheterodyn s několikanásobným směšov ováním.. Konkrétn tně první nastává ve vnější jednotce, druhý v satelitním m přijp ijímači. Satelitní přijímač bývá nazýván n jako vnitřní jednotka nebo satelitní Settopbox.. Tato jednotka bývá umíst stěna blízkosti televizního přijp ijímače. K vnější jednotce je připojený p pomocí koaxiáln lního kabelu. Satelitní vysílání - Analogové (FM modulace) Postupně ubývají kanály, dnes v Evropě vysílá hlavně Astra 19,2E (1B, 1C) - Digitáln lní (DVB-S) Více V se rozšiřuje a převap evažuje. Způsob příjmup - individuáln lní přijímač je připojený p pouze k jedné vnější jednotce (single univerzal,, single konvertor) - skupinový přijímač je připojený p k satelitnímu rozvodu, který umožň žňuje příjem p více v ce satelitů (multipřepínače kvadro konvertory, quad )

36 Úvod I. Problematika přijp ijímacího systému Satelitní televize a rozhlasu Anténa 10,7 12,75 GHz Polarizační vyhýbka LNA Pásmový filtr 10,7 12,75 GHz Směšovač Filtr 1. MF Zesilovač 1. MF V/H Satelitní 1. mezifrekvence MHz Předzesilovač 1. MF Směšovač Satelitní 2. mezifrekvence Filtr 2.MF Zesilovač 2.MF Demodulátor Výstup fpll 9,75/10,6 GHz PLL syntezátor Lokální oscilátor Konvertor (LNB/LNC) - Vnější jednotka Satelitní přijímač (RECEIVER) - Vnitřní jednotka Pásmo Dolní Horní Polarizace Vertikální Horizontální Vertikální Horizontální Frekvenční rozsah [GHz] 10,7-11,7 10,7-11,7 11,7-12,75 11,7-12,75 Frekvence lok. oscil. [GHz] 9,75 9,75 10,6 10,6 Transpozice 1.MF [GHz] 0,95-1,95 0,95-1,95 1,1-2,15 1,1-2,15 Analogový signál pro volbu 13V/0kHz 17V/0kHz 13V/22kHz 17V/22kHz

37 Úvod II. Problematika přijp ijímacího systému Satelitní televize a rozhlasu Mody přijmu p Satelitní televize a rozhlasu - Analogový Širokopásmová FM modulace - Digitáln lní QPSK modulace standardu DVB S S (DVB-S2) Distribuce signálů satelitní televize a rozhlasu - Individuáln lní příjem jeden přijp ijímač <-> několik konvertorů - Skupinový příjemp mnoho přijp ijímačů <-> několik konvertorů

38 Blokové schéma analogového satelitního přijímače

39 Analogový video standardy v satelitní televizi Kompozitní video je modulovaný širokopásmovou FM modulací (modulační index 5) s šířkou kanálu 27,5 MHz. Používaj vají se předevp edevším - PAL B/G, D/K (625 řádků, šířka pásma p 9MHz) - PAL+ - pro formát t 16:9 - SECAM na francouzkých satelitech TELECOM - NTSC Amerika - D2MAC MAC = Multiplexed Analogue Components Složky barevného, jasového a zvukového signálu se vzorkují a vysílaj lají se v časovém multiplexu.. Zvukový doprovod NICAM.

40 Zvukový doprovod Používá se více v subnosných frekvencí,, které umožň žňují vícejazyčný doprovod, vysílání radiových pořad adů. Pro vysílání se používá Pre-emfaze emfaze. A J17 S WEGENER 0 4,43 5,5 6,5 7,02 7,2 7,38 7,58 7,74 7,92 8,10 8,28 8,48 8,64 8,82 9,0 f [MHz]

41 Pre emfaze a dem-emfaze emfaze Wegener PANDA Video pre-emfaze Zvukový doprovod - Pre-emfaze emfaze s časovou konstantou 50 nebo 75 μs - Komplexní pre-emf emfáze J17, specifikovaná stejnojmeným standarsem CCITT - Adaptivní Pre-emfaze emfaze,, známá jako WEGENER PANDA Video - používá pre-emfazi emfazi podle doporučen ení CCITT 405-1

42 Energetický disperzál Kompozitní videosignál l se moduluje trojúheln helníkovým signálem o frekvenci 25 Hz (polovina obrazového kmitočtu). tu). Důvodem je rozprostřen ení spektra, kde hlavně vysoká amplituda nosné frekvence, která může e způsobit rušen ení stávaj vajících ch pozemních spojů.

43 Cryptování analogové satelitní televize Syster/Nagravision - kódování spočívá v posunutí obrazového pole (2 pole tvoří dohromady 1 snímek) o 32 řádků "zpět" (tj. obraz začíná již v minulém m poli) a v prohazování řádek. Prohazování řádků každého pole je řízeno 15 bitovým slovem (které neznáme) a substituční tabulkou. Při P i dekódov dování se prochází všech (215) kombinací a z odpovídaj dajícího obrazu se vypočítává korelace řádek (rozdíl). Kombinace, která má korelaci nejmenší je ta pravá (vychází se totiž z předpokladu, že e korelace 2 sousedních řádek je mnohem menší než korelace 2 nesousedních). VideoCrypt 1/2/SOFT je kódovack dovací systém m používaný v Británii. Používá techniky aktivní rotace řádek. EuroCrypt S/S2/M je podobný VideoCryptu. Discret 12 posunuje řádky (a to včetnv etně barevné složky).

44 Digitáln lní satelitní televize vysílac lací řetězec Zdrojové kódování kódování obrazu, zvuku standard MPEG 2 (DVB S), MPEG 4 (HDTV DVB S2). Redukce bitové rychlosti u TV programu z 270 Mbit/s na 3-4 Mbit/s. - Programový tok multiplex dílčích složek TV nebo rozhlas. programu (zvuku, obrazu a dat). - Transportní tok multiplex různých TV a rozhlasových programů,, ochrana proti neautorskému příjmu p systém podmíněného příjmu p CA (Conditional( Access) Kanálov lové kódování - Protichybové zabezpečen ení Vnější kodér Reed Solomonův kód d RS (204,188) samo-opravný opravný kód, k koriguje 8 chybných bytů. Vnější prokladač přeskupí sousední bajty tak, že e 12 za sebou jdoucích ch bajtů je každý z jiného paketu odstraňuje shluky chyb. Vnitřní kodér - Konvoluční kód d s poměry 1/2, 1 2/3, 3/4, 5/6 a 7/8.

45 Digitáln lní satelitní televize vysílac lací řetězec Modulace QPSK (DVB S) jediná nosná, šířka pásma p jednoho paketu 33 MHz při i rychlosti 27,5 Mbit/s. Standard DVB-S2 bude mít m t o 30% vyšší efektivitu, budou použity 8PSK, 16APSK a 32APSK. Bude pracovat i s odstupem signál/ l/šum 2 db. DVB-S2 neslučitelný s DVB-S, bude umožň žňovat vysílání HDTV s MPEG4 kanálovým kódovk dování.

46 Digitáln lní satelitní přijímač DVB-S I I I 1.MF MHz 2.MF 480 MHz MHz MHz ADC (2x6bitů) QPSK Demod. AGC AFC FEC Virtebiho dekod. De - interleavining Reed Solomon Energ. disperzal PLL Q Q Q 13/17V 22kHz DiSEqC DC AFC AGC Descrambler Demultiplexer Dekoder MPEG 2 Audio DAC Card Interface CPU SDRAM Video DAC PAL, SECAM, RGB koder

47 Systémy kódovk dování DVB-S CryptoWorks - pochází od firmy Philips. Zatím m pro něj n neexistuje žádná neoficiáln lní dekódovac dovací karta IRDETO (1 a 2)- v současn asné době je asi nejrozší šířenější a nejlépe prozkoumaný co se týče e možnosti jeho dekódov dování pomocí neoficiáln lních karet. Mediaguard (1 a 2) - zatím m pro něj n j neexistuje žádná neoficiáln lní dekódovac dovací karta Power VU - málo rozší šířený systém. Seca - pomocí něj j jsou kódovank dované programy francouzské společnosti Canal+. Zatím m pro něj n j neexistuje žádná neoficiáln lní dekódovac dovací karta Viaccess (1 a 2) - pochází od firmy Scientific Atlanta.. Jsou jím m zakódovaný české programy určen ené pouze pro kabelové rozvody HBO, Max1 a SuperMax a další ší.. Zatím pro něj n j neexistuje žádná neoficiáln lní dekódovac dovací karta.

48 Děkuji za pozornost Ing. Michal Pokorný KAE kae.zcu.cz