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[en] EFFICIENT USE OF THE GEOESTATIONARY SATELLITE ORBIT THROUGH THE OPTIMIZATION OF ORBITAL LOCATIONS / [pt] USO EFICIENTE DA ÓRBITA DE SATÉLITES GEOESTACIONÁRIOS ATRAVÉS DA OTIMIZAÇÃO DE POSIÇÕES ORBITAISERICSON CARVALHO RIBEIRETE 17 January 2007 (has links)
[pt] Este trabalho está relacionado ao problema da utilização
eficiente da órbita de satélite geoestacionários. Neste
problema, os satélites devem ser alocados adequadamente na
órbita, obedecendo a limites de interferência máxima, de
modo a satisfazer os requisitos de desempenho dos sistemas.
Algumas técnicas para a determinação das posições orbitais
de satélites existentes e planejados são mencionadas. Um
novo modelo matemático para a otimização das posições
orbitais dos satélites, baseado na minimização de uma
função objetivo associada à interferência total que afeta
cada um dos sistemas, é proposto. Finalmente, alguns
resultados obtidos através da aplicação deste modelo são
analisados e comparados a outros resultados disponíveis. / [en] This work is related to the problem of efficiently using
the geoestationary satellite orbit in an interference
limited environment. Some techniques to determine the
orbital positions of existing and planned satellites are
mentioned. A new mathematical model for optimizing
satellite orbital positions based on the minimization of an
objective function associated to the total interference
affecting each system is proposed. Finally, results
obtained through the application of this model are analysed
and compared to other available results.
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[en] EFFICIENT USE OF THE GEOESTATIONARY SATELLITE ORBIT: ORBITAL POSITION OPTIMIZATION / [pt] USO EFICIENTE DA ÓRBITA DE SATÉLITES GEOESTACIONÁRIOS: OTIMIZAÇÃO DAS POSIÇÕES ORBITAISMARCELLE SANTIAGO DO NASCIMENTO 22 July 2005 (has links)
[pt] Este trabalho está relacionado ao problema do uso eficiente da órbita de satélite geoestacionário. A utilização eficiente da órbita é obtida através de um algoritmo de otimização que permite escolher as
posições orbitais para os diversos sistemas de modo a reduzir ao máximo o percentual do arco orbital
utilizado. Sendo assim, desenvolvido um modelo matemático que considerou além de aspectos de interferência, detalhes da geometria envolvida no problema (posições orbitais dos satélites, posições das
estações terrenas, apontamento de antenas, etc.). Este modelo foi utilizado na definição de um problema de otimização com restrição cuja função objetivo se baseia na parcela do arco orbital utilizado. Neste problema de otimização com restrição foram consideradas restrições de níveis máximos de interferência
(de entrada única e agregada) além de restrições de arcos orbitais, impostas por aspecto de propagação. O algoritmo de otimização utilizado requer o cálculo do Vetor Gradiente e da Matriz Hessiana. Para
evitar erros de origem numéricos essas quantidades foram calculadas utilizando expressões
analíticas desenvolvidas neste trabalho. O método matemático foi aplicado a situações específicas conduzindo a resultados que mostraram um uso eficiente da órbita de satélites geoestacionários através
de soluções onde a parcela utilizada do arco é minimizada. / [en] This work is related to the efficient use of the geostationary satellite orbit. It presents and describes an optimization model which chooses the best orbital position for each satellite so that the length used
orbital arc is minimized. A mathematical model considering aspects such as interference, geometry
details (orbital position of the systems, earth station position, boresight of the antenna, etc) is proposed. This model was used in the definition of a constrained optimization problem in which the cost
function is the length of the used orbital arc. Constrained imposed by propagation aspects (minimum elevation angle) and by the maximum allowable interference levels (aggregate and single-entry) are considered. The optimization algorithm requires the evaluation of the Gradient vector and the Hessian matrix. To avoid numeric problems, analytic expressions of these quantities were derived. Results of the application of this model to specific situations involving real data were also described and conducted to solutions where the length of the orbit used was minimized
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[en] PROPAGATION EFFECTS IN LOW EARTH ORBIT SATTELITE LINKS / [pt] MODELAMENTO DE EFEITOS DE PROPAGAÇÃO EM ENLACES SATÉLITE DE ÓRBITA BAIXAMARTA PUDWELL CHAVES DE ALMEIDA 02 December 2003 (has links)
[pt] O efeito da atenuação por chuvas em enlaces satélites que
operam em frequências acima de 10 GHz é decisivo no cálculo
de desempenho do sistema. A evolução da tecnologia dos
sistemas satélite e a necessidade de expansão dos serviços
de comunicações móveis pessoais levaram ao uso de sistemas
de comunicação com satélites de órbita baixa. Estes
sistemas são particularmente interessantes para o
oferecimento destes serviços por suas características de
pequeno atraso de propagação e uso de potência de
transmissão mais baixas que os sistemas geoestacionários.
Satélites em órbita baixas (LEO) operam em altitudes de
cerca de 1000km e possuem movimento em relação à estação
terrena. Esta característica de mobilidade traz novas
questões sobre o comportamento da atenuação por chuvas, em
particular a necessidade de um modelo de previsão de
atenuação para estes enlaces com ângulo de elevação
variante no tempo. Neste trabalho um modelo para a previsão
de atenuação em enlaces com ângulo de elevação fixo, mais
preciso do que os existentes na literatura técnica, foi
desenvolvido como primeiro passo para o tratamento do
problema de enlaces com ângulo de elevação variável. A
seguir foi feita uma simulação de medidas em enlaces LEO a
partir do banco de dados de medidas de atenuação em enlaces
fixos no Brasil, considerando um modelo de constelação de
satélites. Foi implementado um método geral que utiliza o
histograma dos ângulos de elevação do satélite como
ponderação da distribuição cumulativa de atenuação em cada
ângulo. O método foi testado contra os resultados obtidos
com simulações para a constelação Globalstar sendo obtida
muito boa concordância entre o modelo de predição
desenvolvido e a simulação. / [en] Rain attenuation is the most important propagation effect
to be taken into account in the performance calculation for
satellite systems operation at frequencies above 10 GHz.
The technological evolution of such systems and the
need for personal communication systems with global
coverage lead to the use of low earth orbit communication
systems, that not only have shorter propagation
delays but also allow the use of lower transmission power
than the traditional geostationary systems. Low earth orbit
(LEO) satellites have altitudes around 1.000 Km and are in
motion relatively to the earth stations. This mobility
requires a new approach to the problem of rain attenuation
prediction, particularly the need for a prediction model
that takes into account the elevation angle variability.
In this work, an improved rain attenuation prediction
method for the geostationary case has been developed as a
starting point for the analysis of the nongeostationary
case. Then, the rain attenuation in the a LEO system has
been simulated using measured data from fixed system
systems and the satellite constellation model. A general
method for slant path rain attenuation prediction
considering variable elevation angles is proposed. The
method uses the histogram of the elevation angles to weight
the distributions obtained for fixed elevation. The method
has been tested with simulations performed for the
Globalstar LEO system and a very good agreement was
obtained.
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