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Academic Year/course: 2022/23

563 - Bachelor's Degree in Industrial Organisational Engineering

30151 - Missiles


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
30151 - Missiles
Faculty / School:
179 - Centro Universitario de la Defensa - Zaragoza
Degree:
563 - Bachelor's Degree in Industrial Organisational Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

This course and its expected learning results obeys to the next objectives and plans.

This course's main aim is that future Officers of the Artillery fundamental specialty acquire the competences and learning outcomes listed in sections 2.1 and 2.2, which are fundamental for some aspects of their professional practice. More in detail, the specific competencies necessary to understand the design, conception, operation and performance of missile weapon systems; as well as the ability to evaluate the performance of a given missile system and critically analyze its suitability to perform a specific combat mission. It also helps to achieve a series of general competences of management, decision making, communication skills, teamwork and self-learning that must begin to be mastered as the end of the Degree studies is nearing.

Specialization in Defense: These approaches and objectives are in line with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): 9 "Industry, innovation and infrastructure" and 16 "Peace, justice and strong institutions". In such a way that the acquisition of the learning outcomes of the subject provides training and competence to contribute to their achievement to some degree. The defense industry is a key sector in the Spanish economy, both for its economic and technological impact; on the other hand, without modern weapon systems it is impossible to guarantee peace and security for citizens.

1.2. Context and importance of this course in the degree

This Missiles subject is an elective one of 6 ECTS that is taught in the first semester of the fourth academic year. It is part of the Radar and Missile Systems Module, within the Elective Module of the specialization in defense.

Specialization in Defense: This subject contributes to the training of Army Officers, providing basic knowledge on the guidance and control of missiles and some technical skills that Army Officers of the Artillery fundamental specialty need to carry out their mission and thus contribute to the development of their professional career.

This subject is optional and its contents are oriented both to serve as a basis for their future preparation at the Artillery Academy of Segovia, as well as to be applied in the professional practice of future graduates. For this purpose, extensive use is made of scientific-technical knowledge previously acquired in other subjects of Basic and Compulsory Training of the Degree. A list includes:

1) The ability to solve mathematical problems that may arise in Engineering (differential calculus, ordinary differential equations and numerical methods) that have been achieved in the subjects of "Mathematics I", "Mathematics II" and "Mathematics III".

2) The understanding and mastery of the basic principles of mechanics, thermodynamics and electromagnetism in the optical range that have been achieved in the subjects of "Physics I" and "Physics II".

3) The basic knowledge of chemistry (thermodynamics and chemical kinetics) necessary to understand a combustion process that has been achieved in the subject of "Chemistry".

4) The capacity of abstraction to be able to view an object from different positions in space that is acquired in the subject of "Graphic expression and computer-aided design".

5) The ability to apply the knowledge of optimization acquired in the subjects of "Statistics" and "Operative Research".

6) The ability to identify the motion parameters of a mechanical system and its degrees of freedom, the understanding of the concepts of center of masses and inertia tensor and the application of vector theorems to mechanical systems acquired in the subject "Mechanics".

7) The fundamentals of rotating electrical machines acquired in "Electrical Engineering".

8) The identification of the applications and functions of electronics in engineering and the knowledge of basic electronic components and devices, skills acquired in "Fundamentals of Electronics".

9) Knowledge of the fundamentals of automatisms and control methods acquired in "Automatic Systems".

10) The understanding of the concepts of stress and deformation acquired in "Strength of Materials".

11) The ability to handle technical literature written in English that is acquired in the different subjects of "English".

1.3. Recommendations to take this course

This subject is fourth year one and corresponds to the Fundamental Specialty of Artillery. As it is typical in most undergraduate curricula, it makes use of a wide range of competencies that the student has acquired in the previous subjects of the degree, so he should be able to successfully take it. It is convenient to review the previous point (1.2. Context and sense of the subject in the degree) for a list of the required previous competencies, but bear in mind that their use in this subject will be simplified and with a strongly applied character.

Given the organization of the syllabus, it will be necessary to introduce new concepts necessary to understand the operation of a missile, corresponding to subjects that the student has not studied, especially in relation to Aerodynamics. But this will not be a problem, since the concepts will be clarified and reinforced in class

2. Learning goals

2.1. Competences

After successfully completing this subject, the student will be more competent to ...

GENERIC COMPETENCES

C02 - Ability to plan, budget, organise, manage and monitor tasks, people and resources.

C04 - Ability to solve problems and take decisions with initiative, creativity and critical reasoning.

C06 – Ability to communicate knowledge and skills in Spanish.

C09 – Ability to work in a multidisciplinary group and in a multilingual setting.

C11 – Ability to continue learning and develop self-learning strategies.

SPECIFIC COMPETENCES

C58 - Familiarity with the fundamentals of Mathematics, Ballistic and Guided Missile Systems applicable to firing procedures for Artillery Weapons Systems.

 

 

2.2. Learning goals

The student, to pass this subject, must prove the following achievements ...

- Capacity to describe the different scientific subjects that are involved in the conception, design and operation of a missile and their relations with each other that may provide with an overview of the full system. Special emphasis will be made on the Guidance System.

- Technical competence to use and understand the information provided with existing missile systems, so that their possible use can be extracted. The student ...

 1. knows how to classify and analyze the different Guidance Systems of a missile (missile block diagram) and is able to identify its components.

 2. can analyze the functions performed by each component and how they affect the performance of the full missile system.

 3. knows how to classify and identify the different missile trajectories and its use by different missile systems.

 4. distinguishes the origin, factors and circumstances which intervene in the appearance of aerodynamical forces and knows to analyze how they are used.

 5. can analyze and identify Control Systems as a fundamental component of any missile in use by weapons systems.

 6. knows how to distinguish and analyze the different sensors and navigation systems of a missile: infrared sensor (IR), laser, inertial sensors (gyroscopes, accelerometers, IMU) and image processing.

 7. can analyze the components of an Unmanned Aircract/Aerial Vehicle (UAV).

 

2.3. Importance of learning goals

Relevance of the learning goals achieved through this subject

Learning goals are a part of the competences that a student must acquire as a part of his formation in the Fundamental Specialty of his choice. In particular, they will provide him with the ability to extract, from the technical information about missile systems, those data more relevant to determine the possible uses of the system.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

3.1. Type of tests and their value on the final grade and evaluation criteria for each test

The students must demonstrate that they have achieved the expected learning outcomes by means of the following assessment activities

FIRST CALL

Continuous assessment:

The students will be able to pass the total of the subject by the continuous assessment procedure. To do this, they must demonstrate that they have achieved the expected learning outcomes by passing the assessment instruments indicated below, which will be carried out throughout the semester:

1. A short examination of objective and short answer tests about the contents of the first two topics that will weight 10% on the final grade, if the grade obtained is higher than the one obtained in test 2; otherwise, it will not weight.

2. A long examination of theory and problem-solving about the contents of the first seven topics, which will be weighted 40% of the final grade, if the grade obtained is lower than that obtained in test 1; otherwise, it will be weighted 50% and test 1 will not be taken into account.

3. A short examination of objective and short answer tests on the contents of topics VIII, IX and X, which will be weighted 15% of the final grade.

4. A theoretical-practical study carried out in a team, with final report and minutes of the work meetings included, on the contents of topic XI, which will be weighted 15% of the final grade.

5. A practical class session in a computer classroom in which a problem-based learning activity will be carried out. In this activity, all the competences acquired in the subject will have to be applied. It will weight 20% of the final grade.

The final grade of continuous assessment (100%) will be calculated according to the specific weight of each continuous assessment activity. To pass the subject, the student must obtain a final grade higher or equal to five and not have obtained a grade lower than three in any of the continuous evaluation activities; with the exception mentioned for the first two activities, in which the combination most favorable to the student will be used.

Global test:

Students who do not pass the subject by continuous evaluation or who would like to improve their grade will have the right to sit for the Global Test set in the academic calendar; prevailing, in any case, the best of the grades obtained. This global test will be equivalent to the continuous evaluation tests described above and will have a weight of 100% in the final grade. It will consist of an oral exam on all the contents of the subject to which the student will be able to go with the written materials he/she wants to prepare his/her answer during half an hour, once the questions to be answered are known. In order to pass the course, the student must obtain a final grade higher or equal to five.

In the event that the average for continuous evaluation of the subject exceeds five, but there is an activity whose grade does not reach three, the student may request that the global test be limited to a repetition of the continuous evaluation tests in which he/she had not reached a grade of three. To these effects, the activities of continuous evaluation 1) and 2) will be considered as a single one.

SECOND CALL

Global test:

Students who do not pass the subject in the first call may sit for a Global Test set in the academic calendar for the second call. This global test will consist of an exam of questions of development and problem solving on all the contents of the course whose weighting will be 70% of the final grade and an oral presentation of a project to be developed between both calls whose weighting will be 20% of the final grade for the report and 10% for its oral defense. The evaluation criteria will be the same for both activities as those used in the FIRST CALL. The only novelty is that the project will require an oral defense of the results with a weighting of 10% of the final grade.

EVALUATION CRITERIA.

In the objective tests, no marks will be deducted for wrong answers.

In the short answer exams, not only the correctness of the answer will be valued, but also the capacity of synthesis to approach it.

In the development exams, in addition to the cognitive competences, the communicative skills will be valued, writing with a fluent style, without spelling mistakes and with a good use of punctuation and logical reasoning.

In problem-solving exams, explanations given as to why each step is followed will be especially valued. A simple collection of formulas and numbers, completely correct but without any explanation, corresponds to a maximum grade of 6 out of 10 in the corresponding problem.

T

he theoretical-practical study will be evaluated by means of the minutes of the meetings of the work team that has carried out the study (20% of the grade of this activity) and the quality of the final report evaluated with criteria similar to those of the Final Degree Project; although without oral exposition: content 60% of the grade of the activity and presentation 20% of the grade of the activity (spelling, good structure of the work, sensible logical reasoning, use of connectors, ...; but not decorative aspects).

The practical class session has a formative evaluation purpose even more important than the summative one. It is an application of the acquired competences to the study of a realistic and complex problem under the guidance of the teacher. Attitudinal skills (behavior during the session, raising doubts, ability to discuss with colleagues) will be evaluated with a weight of 20% of the activity grade, as well as cognitive skills (use of notes and bibliography to justify the process of obtaining the resolution) with a weight of 30% of the activity grade, and procedural skills (being able to rigorously apply a working method that leads to a set of correct results within the applied simplifications) with a weight of 50% of the activity grade. These last two sections will be evaluated by means of a small report that the students will send to the teacher within the deadlines established by the teacher.

In the oral tests, if they are carried out, a dialogue between the teacher and the student will be established and the student's ability to communicate and respond to unforeseen events will be assessed, in addition to the specific knowledge of the subject. The SOLO (Structure of Observed Learning Outcome) method will be applied with questions aimed at evaluating the level of acquisition of competencies according to this scale: very deficient, numerical score 1, (the tasks are not correctly posed and the answers are usually irrelevant comments), insufficient, numerical score 3, (the student only focuses on one aspect and gives relevant answers but without depth), sufficient, numerical score 6, (the student identifies the fundamental aspects but is not able to relate them and has difficulties of expression), remarkable, numerical score 8, (knowledge has been integrated as a whole and there is the ability to analyze the same issue from different points of view) and outstanding, numerical score 10, (a level of abstraction has been reached that allows applying the concepts learned to situations different from those raised in the classroom, including real life).

 

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The approach, methodology and assessment of this course are prepared to be equivalent in any teaching scenario. They will be adjusted to the socio-sanitary conditions of each moment, as well as to the indications given by the competent authorities.

The teaching methodologies detailed below have been taken from among those proposed in the "Degree Verification Report", section 5.3.

The learning process that has been designed for this course is based on the following

There will be lectures in which the professor will explain the syllabus of the subject. Students will be provided with notes in advance and it would be advisable that they have read, without the need to study in depth, those corresponding to the session given beforehand. It is essential that these sessions are used to raise doubts and that students have developed their ability to take notes. Competences C6, C11 and C58 will be worked on.

There will be practical classes of resolution of exercises and problems in which the student's participation will be promoted. The teacher will announce in advance the problems to be solved so that the students can work on them. It is fundamental to try and solve the problems in an autonomous way before the sessions. Even when a correct result has not been achieved, it is of great benefit to identify the points where a mistake was made. After the sessions, it is a good idea to try and solve more problems independently. Remember that all problems can be solved using the skills acquired or in the process of being acquired. If any student feels, after a couple of days of seriously trying to solve a problem, that he is stuck, he should ask for tutoring. Skills C2, C4, C11 and C58 are worked on.

There will be a group work activity dedicated to the theoretical-practical study of Unmanned Aerial Vehicles. The teams will consist of a number of students between three and five, who, in their work meetings, will have to rotate the functions of moderator and secretary who takes minutes of the progress and discussions that have taken place. These minutes will be subject to evaluation. The group constitution meeting will be a half-hour tutorial session with the professor and, from then on, the work will be autonomous, with the possibility of requesting additional tutoring if deemed necessary. It should be remembered that this is a group activity in which "everyone is responsible for everything". An organization of the activity in which each member is in charge of only one topic and neglects the remaining ones will result in the final report being uneven in style and quality, which will be reflected in a low grade for all members of the group. In case of internal problems in the functioning of the group, a tutorial session can be requested so that the teacher may help in the search for a solution. Competences C2, C4, C6, C9 and C58 are worked on.

There will be a practical class session in a computer classroom, spread over several days, in which a problem-based learning on a realistic missile weapon system will be addressed and analyzed according to the knowledge acquired. Throughout the session, it will be necessary to make use of numerical simulation tools whose use will be supervised by the teacher, to obtain answers to a series of questions about the operation of the system. The practice will be carried out in pairs or groups of three students at most if the total number is odd. Once the data collection is completed in the practical class session, a small report will be written explaining the objectives, the working method and the results obtained, which will be sent to the teacher for the evaluation of the cognitive and procedural competences. At the end of each day of this activity, a series of numerical values and observations will be recorded in a questionnaire, which will be collected by the teacher, to check the adequacy between what has been studied in the classroom and the results presented in the report. The competences C2, C4, C6 and C58 will be worked on.

The theoretical study of the contents of the subject and the practical study of its application to the resolution of exercises and problems, in an autonomous way by the student, is fundamental in the learning process of the course and to be able to pass the evaluation tests. It can be done individually or in small groups. Students can request support from the teacher through tutoring or consultations in the virtual course of the subject in the Moodle platform. It is advisable to keep some kind of record (notebook, diary, blog, ...) in which to note any doubts and achievements to facilitate a later review and to reflect on the learning strategies that are most profitable for each student. Competences C2, C4, C11 and C58 will be  worked on.

 

4.2. Learning tasks

The program offered to the student to help him achieve the expected results comprises the following activities....

1) Classroom activities (60 hours), based on:

- The presentation of the main contents of the subject in lectures.

- Problem solving and case studies using the theoretical contents and bibliographic references in practical classes.

2)  Activities outside of classroom (90 hours), which include:

- Autonomous work of the student of resolution of exercises and study of the theoretical documentation available to consolidate the acquired knowledge.

- The elaboration of a report as a result of the collaboration of a group of between three and five students.

- The elaboration of a report in pairs as a summary of the practice in the computer classroom based on the resolution of a problem.

4.3. Syllabus

The syllabus comprises the following didactic units:

Topic I. Introduction to missile systems.

Concept of missile. Components and classification of missile weapon systems.

Topic II. Introduction to guidance and control systems.

Purpose of guidance and control systems. Block diagrams. Causes of error. Guidance system elements. Implications for tactical use.

Topic III. Aerodynamic and structural design.

Geometry of a missile. Fundamentals of aerodynamics. Structural design.

Topic IV. Flight mechanics.

Equations of motion of an aircraft. Aerodynamic configuration of different types of missiles. Natural response of a missile. Stability and maneuverability. Natural performances of different types of missiles.

Topic V. Control systems.

Inadequacy of the natural response according to the type of target. Feedback mechanisms and their effect on the response.

Topic VI. Missile-target kinematics.

Descriptions of relative missile-target kinematics. Guidance conditions. Guidance laws. Guidance orders. Trajectories. Comparison between guidance laws Complete guidance loop.

Topic VII. Navigation systems.

Inertial navigation: gyroscopes and accelerometers. Other navigation methods.

Topic VIII. Physical laws on thermal radiation. Radiometry.

Electromagnetic spectrum in the optical range. Heat and temperature. Physical laws of radiation. Comparison between meters. Radiometry. Radiation sources: the environment and targets. Optical properties of the atmosphere.

Topic IX. Infrared sensors: components and operation.

Optics: focal, aperture, field and Airy circle. Optical modulation and digital image processing. Thermal and photonic sensors. Quantum wells.

Topic X. Lasers: devices and control techniques.

The laser as coherent optical radiation by stimulated emission. Laser media and pumping. Resonant cavities. Modulation of laser pulses. Applications and safety.

Topic XI. Introduction to UAV's systems.

Definitions. Components and classification. Legislation. Operational. Military use.

4.4. Course planning and calendar

Learning planning activities in hours. Calendar of classroom sessions and presentation of papers

   Classroom hours  Autonomous hours  Total hours 
 Lectures  38  38
 Problems/exercises solving  10  -  10
 Problem-based learning  6  -  6
 Tutoring  2  -  2
Continuous assesment tests 4 - 4
Group work - 8 8
Preparation of practical report - 3 3
Auotonomous theoretical study - 54 54
Autonomous practical study  -  25  25
 TOTAL HOURS  60  90  150

(*) The data shown in the table of planning by hours are for guidance purposes, considering the homogeneity of the students.

(**) In the last three years the rate of exit has been 100%, with the global evaluation test reduced to being the last of the continuous evaluation tests. This year, with 100% of the grade available through continuous evaluation, it is not expected that any student who does not want to improve his grade will take the global test. Due to the extraordinary nature of this test, it has not been included in the planning.

Calendar of classroom sessions and delivery of assignments

It will be announced by the teacher, both in class and through the moodle support platform, https://moodle2.unizar.es/add/

To consult and expand on all topics related to the course, please visit: http://moodle2.unizar.es and http://cud.unizar.es.

In these addresses you can obtain information about:

- Academic calendar.

- Schedules and classrooms.

- Examination dates.

In addition, the professor will inform about any other issue that may arise related to the subject.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=30151


Curso Académico: 2022/23

563 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial

30151 - Misiles


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
30151 - Misiles
Centro académico:
179 - Centro Universitario de la Defensa - Zaragoza
Titulación:
563 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos

La asignatura pretende que los futuros Oficiales de la especialidad fundamental de Artillería adquieran las competencias y resultados de aprendizaje enumerados en las secciones 2.1 y 2.2 que resultan fundamentales para algunos aspectos de su ejercicio profesional. Más en concreto, las competencias específicas necesarias para comprender el diseño, concepción, funcionamiento y prestaciones de los sistemas de armas misil; así como la capacidad para evaluar las prestaciones de un sistema misil determinado y analizar críticamente su adecuación para realizar una misión concreta de combate. También se trabaja en la adquisición de una serie de competencias generales de gestión, toma de decisiones, habilidades de comunicación, capacidad de trabajo en equipo y autoaprendizaje que se tienen que empezar a dominar ante la proximidad de la finalización de los estudios de Grado.

Perfil Defensa: Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): 9 "Industria, innovación e infraestructuras" y 16 "Paz, justicia e instituciones sólidas". De tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciones capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro. La industria de Defensa es un sector clave en la economía española tanto por su impacto económico como por el tecnológico y, por otra parte, sin sistemas de armas modernos es imposible garantizar la paz y la seguridad de la ciudadanía.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Misiles es una asignatura optativa de 6 ECTS que se imparte en el primer cuatrimestre del cuarto curso. Forma parte del Módulo de Sistemas de Radar y Misiles, dentro del Módulo Optativo del perfil de defensa.

Perfil Defensa: Esta asignatura contribuye a la formación de los Oficiales del Ejército de Tierra, aportando conocimientos básicos sobre el guiado y control de los Misiles y desarrollando las habilidades técnicas de uso en Unidades del Arma de Artillería que necesitan los Oficiales del Ejército de Tierra de la especialidad fundamental de Artillería para desempeñar su misión y contribuir con ello al desarrollo de su carrera profesional.

La asignatura es optativa y sus contenidos están orientados tanto para que sirvan como base de su futura preparación en la Academia de Artillería de Segovia, como para que se puedan aplicar en su ejercicio profesional. Para ello, se hace un uso extensivo de conocimientos científico-técnicos previamente adquiridos en otras asignaturas de Formación Básica y Obligatoria del Grado. Una enumeración incluye:

1) La capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que se puedan plantear en la Ingeniería (cálculo diferencial, ecuaciones diferenciales ordinarias y métodos numéricos) que se han conseguido en las asignaturas de "Matemáticas I", "Matemáticas II" y "Matemáticas III"

2) La comprensión y dominio de los principios básicos de la mecánica, la termodinámica y el electromagnetismo en el rango óptico que se han conseguido en las asignaturas de "Física I" y "Física II".

3) Los conocimientos básicos de química (termodinámica y cinética química) necesarios para entender un proceso de combustión que se han conseguido en la asignatura de "Química".

4) La capacidad de abstracción para poder visionar un objeto desde distintas posiciones del espacio que se adquiere en la asignatura de "Expresión gráfica y diseño asistido por ordenador".

5) La aptitud para aplicar los conocimientos sobre optimización que se adquiere en las asignaturas de "Estadística" e "Investigación Operativa".

6) La capacidad para identificar los parámetros del movimiento de un sistema mecánico y sus grados de libertad, la comprensión de los conceptos de centro de masas y tensor de inercia y la aplicación de los teoremas vectoriales a sistemas mecánicos que se adquiere en la asignatura de "Mecánica".

7) Los fundamentos de las máquinas eléctricas rotativas adquiridos en "Electrotecnia".

8) La identificación de  las aplicaciones y funciones de la electrónica en la ingeniería y el conocimiento de los componentes y dispositivos electrónicos básicos, competencias adquiridas en "Fundamentos de electrónica"

9) Los conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control adquiridos en "Sistemas automáticos".

10) La comprensión de los conceptos de tensión y deformación que se consigue en la asignatura de "Resistencia de materiales".

11) La capacidad para manejar literatura técnica escrita en inglés que se adquiere en las distintas asignaturas de "Inglés".

 

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se trata de una asignatura de cuarto curso, correspondiente a la Especialidad Fundamental de Artillería. Como resulta típico en la mayoría de los planes de estudio de Grado se hace uso de un amplio abanico de competencias que el alumno ha adquirido en las asignaturas previas de la titulación, por lo que debería estar en condiciones de cursarla con éxito. Conviene repasar el punto anterior (1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación) para un listado de las mismas y tener en cuenta que el uso que se hará de las competencias previas en esta asignatura será simplificado y con marcado carácter aplicado.

Dada la organización del plan de estudios, será necesario introducir conceptos nuevos necesarios para comprender el funcionamiento de un misil, correspondientes a materias que el alumno no ha cursado, sobre todo en lo referente a Aerodinámica. Pero esto no supondrá ningún problema, ya que los conceptos se aclararán y afianzarán en clase.       

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

 Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

COMPETENCIAS GENÉRICAS 

C2. Capacidad para planificar, presupuestar, organizar,dirigir y controlar tareas, personas y recursos.

C4. Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

C6. Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano.

C9. Capacidad para trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe.

C11. Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

C58. Conocer los fundamentos matemáticos, balísticos y sistemas de guiado de misiles aplicables a los procedimientos del tiro de los sistemas de armas de Artillería.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

-Describir las diversas disciplinas científicas que concurren en el diseño, concepción y funcionamiento de un misil y relacionar unas con otras para proporcionar una visión de conjunto con especial énfasis en el sistema de guiado.

-Utilizar la información de carácter técnico que acompaña a los sistemas de misiles existentes, para extraer de ellas las posibilidades del sistema.

  1. Sabe clasificar y analizar los diferentes sistemas de guía de un misil (esquema en bloques de un misil) identificando sus componentes.
  2. Es capaz de analizar las funciones que desempeñadas por cada uno de los componentes y cómo influye en el sistema misil.
  3. Sabe clasificar e identificar las distintas trayectorias de los misiles, analizando su utilización por los diferentes misiles.
  4. Distingue el origen, factores y circunstancias que intervienen en la producción de fuerzas aerodinámicas y sabe analizar cómo se utilizan.
  5. Es capaz de identificar y analizar los sistemas de control como elementos fundamentales en los misiles asociados a plataformas o sistemas de armas.
  6. Sabe distinguir y analizar los diferentes sensores y sistemas de navegación de un misil (Detectores Infrarrojos (IR), Láser, Inerciales (Giróscopos, acelerómetros, IMUs) y sensores de procesado de imagen)
  7. Es capaz de analizar los componentes de un UAV (Unmanned Aircraft/Aerial Vehicle).

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Importancia de los resultados de aprendizaje que se obtienen en la asignatura

Los resultados de aprendizaje forman parte de las competencias que debe adquirir el alumno como parte de su formación en la Especialidad Fundamental de Artillería. En particular, lo capacitarán para extraer de la información de carácter técnico que acompaña a los sistemas de misiles, aquellos datos que sean fundamentales para determinar las posibilidades de uso del sistema.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación

PRIMERA CONVOCATORIA

Evaluación continua:

El estudiante podrá superar el total de la asignatura por el procedimiento de evaluación continua. Para ello deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante la superación de los instrumentos de evaluación que se indican a continuación y que se realizarán a lo largo del cuatrimestre:

1. Un examen de pruebas objetivas y de respuesta breve sobre los contenidos de los dos primeros temas que ponderará un 10%  sobre la nota final, si la calificación obtenida fuese superior a la que se consiga en la prueba 2; en caso contrario, no ponderará.

2. Un examen de pruebas de desarrollo y de resolución de problemas sobre los contenidos de los siete primeros temas que ponderará un 40% sobre la nota final, si la calificación obtenida fuese inferior a la conseguida en la prueba 1; en caso contrario, ponderará un 50% y no se tendrá en cuenta la prueba 1.

3. Un examen de pruebas objetivas y de respuesta breve sobre los contenidos de los temas VIII, IX y X que ponderará un 15% sobre la nota final.

4. Un estudio teórico-práctico realizado en equipo, con memoria final y actas de las reuniones de trabajo incluidas, sobre los contenidos del tema XI que ponderará un 15% sobre la nota final.

5. Una sesión de clase práctica en aula de informática en la que se realizará una actividad de aprendizaje basado en problemas en la que habrá que aplicar todos las competencias adquiridas en la asignatura. Ponderará un 20% sobre la nota final.

La calificación final de evaluación continua (100%) se calculará según el peso específico de cada actividad de evaluación continua. Para superar la asignatura, el alumno deberá obtener una nota final mayor o igual que cinco y no haber obtenido una calificación inferior a tres en ninguna de las actividades de evaluación continua; con la salvedad mencionada para las dos primeras actividades, en la que se empleará la combinación más favorable al alumno.

Prueba global:

Los estudiantes que no superen la asignatura por evaluación continua o que quisieran mejorar su calificación tendrán derecho a presentarse a la Prueba global fijada en el calendario académico; prevaleciendo, en cualquier caso, la mejor de las calificaciones obtenidas. Esta prueba global será equivalente a las pruebas de evaluación continua descritas y tendrá un peso del 100% en la nota final. Consistirá en un examen oral sobre todos los contenidos de la asignatura al que el alumno podrá acudir con los materiales escritos que quiera para preparar su respuesta durante media hora, una vez conocidas las preguntas que deberá contestar. Para superar la asignatura, el alumno deberá obtener una nota final mayor o igual que cinco.

En el caso de que la media por evaluación continua de la asignatura sobrepase el cinco, pero haya alguna actividad cuya calificación no llegue a tres, el alumno podrá solicitar que la prueba global se limite a una repetición de las pruebas de evaluación continua en las que no hubiese llegado a una calificación de tres. A estos efectos, las actividades de evaluación continua 1) y 2) se considerarán como una sola.

SEGUNDA CONVOCATORIA

Prueba global:

Los estudiantes que no superen la asignatura en la primera convocatoria podrán presentarse a una Prueba global fijada en el calendario académico para la segunda convocatoria. Esta prueba global consistirá en un examen de preguntas de desarrollo y de resolución de problemas sobre todos los contenidos de la asignatura cuyo ponderación será de un 70% sobre la nota final y una presentación oral de un proyecto que deberá haber desarrollado entre ambas convocatorias cuya ponderación será de un 20% sobre la nota final para la memoria y de un 10% para su defensa oral. Los criterios de evaluación serán los mismos para ambas actividades que los empleados en la PRIMERA CONVOCATORIA. La única novedad es que el proyecto requerirá una defensa oral de los resultados con una ponderación del 10% sobre la nota final.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN.

En las pruebas objetivas no se restará puntuación por las respuestas erróneas.

En los exámenes de respuesta corta se valorará, no sólo la corrección de la respuesta, sino también la capacidad de síntesis para abordar la misma.

En los exámenes de desarrollo se valorarán, además de las competencias cognitivas, las destrezas comunicativas redactando con un estilo fluido, sin faltas de ortografía y con un buen uso de la puntuación y de los razonamientos lógicos.

En los exámenes de resolución de problemas se valorarán especialmente las explicaciones que se den de por qué se sigue cada paso. Una simple colección de fórmulas y números, completamente correcta pero sin ninguna explicación, se corresponde con una calificación máxima de 6 sobre 10 en el problema correspondiente.

El estudio teórico-práctico se evaluará mediante las actas de las reuniones del equipo de trabajo que haya realizado el estudio (20% de la nota de esta actividad) y la calidad de la memoria final evaluada con criterios similares a los del Trabajo de Fin de Grado; aunque sin exposición oral: contenido 60% de la nota de la actividad y presentación 20% de la nota de la actividad (ortografía, buena estructura del trabajo, razonamientos lógicos sensatos, uso de conectores, ...; pero no aspectos decorativos).

La sesión de clase práctica tiene una finalidad de evaluación formativa más importante aun que la sumativa. Se trata de una aplicación de las competencias adquiridas al estudio de un problema realista y complejo bajo la guía del profesor. Se evaluarán tanto las competencias actitudinales (comportamiento durante la sesión, planteamiento de dudas, capacidad para debatir con los compañeros) con un peso del 20% sobre la nota de la actividad, como las competencias cognitivas (uso de los apuntes y la bibliografía para justificar el proceso de obtención de la resolución) con un peso del 30% sobre la nota de la actividad, como las competencias procedimentales (ser capaces de aplicar de modo riguroso un método de trabajo que acabe conduciendo a un conjunto de resultados correctos dentro de las simplificaciones aplicadas) con un peso de un 50% sobre la nota de la actividad. Estos dos últimos apartados se valorarán mediante una pequeña memoria que los alumnos harán llegar al profesor en los plazos que éste establecerá.

En las pruebas orales, si se efectúan, se establecerá un diálogo entre el profesor y el alumno y se valorará su capacidad para comunicarse y responder a imprevistos, además de los conocimientos específicos de la asignatura. Se aplicará el método SOLO (Structure of Observed Learning Outcome) con preguntas dirigidas a evaluar el nivel de adquisición de las competencias según esta escala: muy deficiente, puntuación numérica 1, (las tareas no se plantean correctamente y las respuestas suelen ser comentarios irrelevantes), insuficiente, puntuación numérica 3, (el estudiantes sólo se enfoca en un aspecto y da respuestas relevantes pero sin profundidad), suficiente, puntuación numérica 6, (el estudiante identifica los aspectos fundamentales pero no es capaz de relacionarlos y tiene dificultades de expresión), notable, puntuación numérica 8, (se han integrado los conocimientos como un todo y existe la capacidad de analizar una misma cuestión desde distintos puntos de vista) y sobresaliente, puntuación numérica 10, (se ha alcanzado un nivel de abstracción que permite aplicar los conceptos aprendidos a situaciones diferentes de las planteadas en el aula, incluida la vida real).

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El planteamiento, metodología y evaluación de esta guía están preparados para ser los mismos en cualquier escenario de docencia. Se ajustarán a las condiciones socio-sanitarias de cada momento, así como a las indicaciones dadas por las autoridades competentes.

Las metodologías docentes que se detallan a continuación se han tomado de entre las propuestas en la "Memoria de Verificación de Grado", apartado 5.3.

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente

Habrá clases presenciales teóricas en las que el profesor explicará los contenidos de la asignatura. Los estudiantes dispondrán de apuntes con antelación y sería conveniente que se hubiesen leído, sin necesidad de profundizar, los correspondientes a la sesión impartida con antelación. Es fundamental que se aprovechen estas sesiones para plantear dudas y que los alumnos hayan desarrollado su capacidad de tomar apuntes. Se trabajarán las competencias C6, C11 y C58.

Habrá clases prácticas de resolución de ejercicios y problemas en las que se potenciará la participación del alumno. El profesor anunciará con antelación los problemas a resolver para que puedan ser trabajados por los alumnos. Es fundamental intentar resolver los problemas de modo autónomo antes de las sesiones. Aun cuando no se haya alcanzado un resultado correcto, resulta de gran provecho la identificación de los puntos en los que se cometió un error. Tras las sesiones, conviene intentar resolver de modo autónomo más problemas. Recuerde que todos los problemas son resolubles haciendo uso de las competencias adquiridas o en proceso de adquisición. Si considera, después de un par de días de intentar en serio la resolución de un problema, que está atascado, acuda a tutoría. Se trabajan las competencias C2, C4, C11 y C58.

Habrá una actividad de trabajo en grupo dedicada al estudio teórico-práctico de los Vehículos Aéreos No Tripulados. Los equipos estarán formados por entre tres y cinco estudiantes que, en sus reuniones de trabajo, deberán rotar las funciones de moderador y secretario que levante acta de los progresos y discusiones que hayan tenido lugar, dichas actas serán objeto de evaluación. La reunión de constitución del grupo será una sesión de tutoría de media hora con el profesor y, a partir de allí, el trabajo será autónomo, pudiendo solicitarse tutorías adicionales si se considerase necesario. Cabe recordar que se trata de una actividad grupal en la que "todos son responsables de todo". Una organización de la actividad en la que cada miembro se hace cargo de una parcela de modo independiente y se desentiende del resto acaba conduciendo a que la memoria final resulte desigual en estilo y calidad, lo que se reflejará en una baja calificación para todos los miembros del grupo. En caso de que surjan problemas internos en el funcionamiento del grupo, se puede solicitar una tutoría para que el profesor ayude en la búsqueda de una solución. Se trabajan las competencias C2, C4, C6, C9 y C58.

Habrá una sesión de clase práctica en aula de informática, repartida en varios días, en la cual se abordará un aprendizaje basado en problemas sobre un sistema de armas misil realista que se analizará de acuerdo a los conocimientos adquiridos. A lo largo de la sesión, habrá que hacer uso de herramientas de simulación numérica cuyo uso estará supervisado por el profesor, para obtener respuestas a una serie de cuestiones sobre el funcionamiento del sistema. La práctica se realizará por parejas o grupos de tres alumnos a lo sumo si el número total es impar. Una vez completada la toma de datos en la sesión de clase práctica, se redactará una pequeña memoria explicando los objetivos, el método de trabajo y los resultados obtenidos, que se hará llegar al profesor para la evaluación de las competencias cognitivas y procedimentales. Al finalizar cada día de los que dure esta actividad, se anotarán en un cuestionario, que será recogido por el profesor, una serie de valores numéricos y observaciones para comprobar la adecuación entre lo estudiado en el aula y los resultados presentados en la memoria. Se trabajarán las competencias C2, C4, C6 y C58.

El estudio teórico de los contenidos de la asignatura y el estudio práctico de su aplicación a la resolución de ejercicios y problemas, de modo autónomo por parte del alumno, es fundamental en el proceso de aprendizaje de la asignatura y para poder superar las pruebas de evaluación. Puede efectuarse de modo individual o en grupos pequeños. Los estudiantes pueden solicitar el apoyo del profesor a través de las tutorías o de las consultas en el curso virtual de la asignatura en la plataforma Moodle. Se aconseja llevar algún tipo de registro (libreta, cuaderno, diario, blog, ...) en el que ir anotando las dudas que se tengan y los logros conseguidos para facilitar la vuelta sobre los mismos cuando haya que repasar y para reflexionar sobre las estrategias de aprendizaje que resulten más provechosas para cada alumno. Se trabajarán las competencias C2, C4, C11 y C58.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

1) Actividades presenciales (60 horas), basado en:

     - La presentación de los contenidos principales de la asignatura en clases presenciales.

     - La resolución de problemas y el estudio de casos prácticos haciendo uso de los contenidos teóricos y de las referencias bibliográficas en clases prácticas.

2) Actividades no presenciales (90 horas), que contemplan: 

     - Trabajo autónomo del alumno de resolución de ejercicios y estudio de la documentación teórica disponible para afianzar los conocimientos adquiridos.

     - La elaboración de un trabajo como resultado de la colaboración de un grupo de entre tres y cinco alumnos.

     - La elaboración de una memoria por parejas como resumen de la práctica en aula de informática basada en la resolución de un problema.

 

4.3. Programa

El PROGRAMA correspondiente a la asignatura consta de las siguientes unidades didácticas:

Tema I. Introducción a los sistemas de misiles.

Concepto de misil. Componentes y clasificación de los sistemas de armas misil.

Tema II. Introducción a los sistemas de guiado y control.

Finalidad de los sistemas de guiado y control. Diagramas de bloques. Causas de error. Elementos del sistema de guiado. Implicaciones para el uso táctico.

Tema III. Diseño aerodinámico y estructural.

Geometría de un misil. Fundamentos de aerodinámica. Diseño estructural.

Tema IV. Mecánica de vuelo.

Ecuaciones del movimiento de una aeronave. Configuración aerodinámica de distintos tipos de misiles. Respuesta natural de un misil. Estabilidad y maniobrabilidad. Prestaciones naturales de distintos tipos de misiles.

Tema V. Sistemas de control.

Insuficiencia de la respuesta natural según el tipo de blanco. Mecanismos de realimentación y su efecto sobre la respuesta.

Tema VI. Cinemática misil-objetivo.

Descripciones de la cinemática relativa misil-objetivo. Condiciones de guía. Leyes de guía. Órdenes de guía. Trayectorias. Comparación entre leyes de guiado. Bucle de guiado completo.

Tema VII. Sistemas de navegación. 

Navegación inercial: giróscopos y acelerómetros. Otros métodos de navegación.

Tema VIII. Leyes físicas sobre la radiación térmica. Radiometría.

Espectro electromagnético en el rango óptico. Calor y temperatura. Leyes físicas sobre la radiación. Comparativa entre medidores. Radiometría. Fuentes de radiación: el entorno y los objetivos. Propiedades ópticas de la atmósfera.

Tema IX. Sensores infrarrojos: componentes y funcionamiento.

Óptica:focal, apertura, campo y círculo de Airy. Modulación óptica y tratamiento digital de imágenes. Sensores térmicos y fotónicos. Pozos cuánticos.

Tema X. Láser: dispositivos y técnicas de control. 

El láser como radiación óptica coherente por emisión estimulada. Medios láser y bombeo. Cavidades resonantes. Modulación de los pulsos láser. Aplicaciones y seguridad.

Tema XI. Introducción a los sistemas UAV's.

Definiciones. Componentes y clasificación. Legislación. Operativa. Uso militar.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Organización docente de la asignatura en horas. Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos  

    Horas en clase   Horas fuera de clase   Horas totales
 Clase presencial  38  -  38
 Clase práctica de resolución de ejercicios  10  -  10
 Clase práctica de aprendizaje basado en problemas  6  -  6
Tutoría 2 - 2
 Pruebas de evaluación continua  4  -  4
 Trabajo en grupo - 8 8
 Preparación de memoria de prácticas - 3 3
Estudio teórico autónomo - 55 55
Estudio práctico autónomo - 25 25
 HORAS TOTALES  60  90  150

 

 (*)  Los datos que aparecen en la tabla de planificación por horas son de carácter orientativo, considerando la homogeneidad de los alumnos.

(**)  En los tres últimos años el porcentaje de aprobados ha sido del 100%, con la prueba global de evaluación reducida a la última de las pruebas de evaluación continua. Este año, con un 100% de la nota disponible mediante evaluación continua, no se espera que ningún alumno que no quiera mejorar su nota se presente a la prueba global. Por el carácter extraordinario de ésta, no se ha incluido en el cómputo horario.

 

Calendario de sesiones presenciales y entrega de trabajos

Se anunciará por parte del profesor, tanto en clase como a través de la plataforma de apoyo moodle, https://moodle2.unizar.es/add/

 

Para consultar y ampliar todos los temas relacionados con la asignatura se puede consultar en las direcciones: http://moodle2.unizar.es y http://cud.unizar.es 

En dichas direcciones se puede obtener información acerca de:

- Calendario académico. 

- Horarios y aulas.

- Fechas de exámenes.

Además, el profesor informará sobre cualquier otro asunto que pueda surgir relacionado con la asignatura. 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=30151