Quality of Experience (QoE) is the degree of delight or annoyance of the user of an application or service [1]. To ensure a proper level of QoE for end users, networks and service providers have to continuously monitor their systems in terms of technical parameters, which can then be used to estimate QoE. Especially for video streaming services, which consume a large amount of traffic, network problems such as bandwidth fluctuations quickly develop into annoying artefacts visible to the users, which may lead to abandonment of services. Internet Service Providers (ISPs) are therefore continuously monitoring video network streams in order to provide the better QoE. In this regard to conduct the user behavioral studies, the ISPs spend a large amount of money and energy every time. To avoid this, we are using existing user behavioral studies and simulating the user behavior in an automated set-up and try to measure the impact of network conditions. In our current studies based on the user-behavioral model used [5], we can conclude that low upload speeds don’t affect on simulated user behavior unless they are in high download speed networks. Simulated users with the mid-range download and upload bandwidth tend to face more stalling and quality switches compared to both low and high-bandwidth users. Key quality indicators(KQIs) of video QoE also depends on the number of videos we measure in a single session. Reloading of player helps to reduce stalling for mid and high bandwidths. Reloading worsens the situation in low bandwidth scenarios. / Kvalitet av erfarenhet (QoE) definieras som: "Graden av fröjd eller förargelse av användaren av en applikation eller en service. Den resulterar från uppfyllelsen av hans eller hennes förväntningar med hänsyn till hjälpmedlet, och/eller njutning av applikationen eller servicen i ljuset av användarens personlighet och aktuella tillstånd" [1]. Att att se till en riktig nivå av QoE för slut användare, nätverk och tjänstefamiljeförsörjare måste övervakar fortlöpande deras system när det gäller tekniska parametrar, som kan därefter vara den van vid bedömningen QoE. Speciellt för videoen som strömmar service, som konsumerar ett stort belopp av trafik, framkallar nätverksproblem liksom bandbreddväxlingar snabbt in i förargliga artefacts som är synliga till användarena, som kan leda till övergivande av service. Internetleverantörer (ISPs) är därför fortlöpande videopp nätverksströmmar för övervakning för att att ge den bättre QoEen. I detta avseende att föra de beteendestudierna för användaren, spenderar ISPsna en stor mängd pengar och energi varje gång. Att undvika denna, använder simulerar vi beteendestudier för existerande användare och användareuppförandet i en automatiserat aktivering och försök för att mäta inverkan av nätverksvillkor. I våra aktuella studier som baseras på den använda användare-beteendemodellen [5], oss kan avsluta som laddar upp lågt hastigheter inte påverkar på simulerat användareuppförande, om inte de är i höga nedladdninghastighetsnätverk. Simulerade användare med mitt–området nedladdar och laddar upp bandbredd ansar för att vända mot mer avbrottsoch kvalitetsströmbrytare som jämförs till både låga och höga bandbreddanvändare. Nyckelkvalitetsindikatorer (KQIs) av video QoE beror också på numret av video som vi mäter i en enkel period. Tillbakaläggande av spelaren hjälper att förminska avbrott för mittoch höga bandbredder. Tillbakaläggande försämrar läget i scenarion för låg bandbredd.

The increasing reliance on space infrastructure and its rapid expansion necessitate the development and enhancement of tools for space debris and fragmentation research. Accurate prediction of the risks associated with satellite fragmentation requires comprehensive understanding of the dynamics involved. To address this need, the widely used NASA Standard Breakup Model (SBM) is employed in this thesis to predict fragment characteristics resulting from breakup events. Additionally, a novel method is introduced to determine the direction of these fragments, something not directly covered by the SBM. Furthermore, the principle of kinetic gas theory is applied to calculate the overall, long-term collision risk between debris and a predetermined satellite population. The results from this reveal the limitations of the SBM in accurately simulating fragmentations for certain satellite types. However, the newly implemented fragment directionality method aligns well with observed data, suggesting its potential for further research. Similarly, the risk model exhibits strong correspondence with ESA's MASTER, a model used for assessing collision risks with debris, with the deviations likely due to different impact velocity models used. Finally, the validated fragmentation and risk models are combined, and the combined model is used to analyse a real-world fragmentation event. / Det ökande beroendet av rymdinfrastruktur, samt dess snabba expansion kräver utveckling och förbättring av verktyg för forskning och analys kring rymdskräp och fragmentering. För att förstå risken förknippad med satellitfragmentationer så krävs förståelse för den involverade dynamiken. För att tillgodose detta används NASA:s Standard Breakup Model (SBM) i denna avhandling för att bestämma fragmentegenskaper som bildas från olika sorters fragmentationshändelser. Dessutom introduceras en ny metod för att bestämma riktningen för dessa fragment, något som inte direkt täcks av SBM. Dessutom tillämpas principen för kinetisk gasteori för att beräkna den totala, långsiktiga kollisionsrisken mellan rymdskrot och en förutbestämd satellitpopulation. Resultaten från detta avslöjar SBM:s begränsningar när det gäller att simulera fragmenten för vissa satellittyper. Hursomhelst så kan man se att den nyligen implementerade fragmentriktningsmetoden stämmer väl överens med den observerade datan, vilket tyder på dess potential för ytterligare forskning. På samma sätt uppvisar riskmodellen överensstämmelse med ESA:s MASTER, en modell som används för att bedöma kollisionsrisker med rymdskrot, där avvikelser sannolikt beror på att olika kollisionshastighetmodeller används. Slutligen kombineras de validerade fragmenterings- och riskmodellerna, som sedan används för att bidra med analyser till en riktig fragmentationshändelse.

This study addresses the challenges faced by industries requiring precise water quality monitoring by developing and evaluating a modular multi-sensor system. Existing solutions often lack scalability and flexibility, necessitating multiple devices for comprehensive analysis. The methodology employed a recursive prototype development approach, integrating various hardware and software components, including microcontrollers and a user-friendly mobile application. The prototype facilitated real-time data acquisition and management through a dedicated server, supporting essential water quality parameters such as pH, temperature, and conductivity. Results indicate that the system significantly enhances measurement accuracy and operational efficiency. However, the implementation of a smart home connectivity standard was unsuccessful, highlighting the complexities associated with integrating new communication protocols. Despite this, the system offers a scalable, cost-effective solution for continuous water quality monitoring, presenting significant improvements over existing technologies in terms of flexibility, user engagement, and data reliability. / Denna studie behandlar de utmaningar som industrier står inför som kräver noggrann övervakning av vattenkvalitet genom att utveckla och utvärdera ett modulärt multisensorsystem. Befintliga lösningar saknar ofta skalbarhet och flexibilitet, vilket kräver flera enheter för omfattande analys. Metodiken använde en rekursiv prototyputvecklingsansats, som integrerade olika hårdvaru- och mjukvarukomponenter, inklusive mikrokontroller och en användarvänlig mobilapplikation. Prototypen underlättade insamling och hantering av realtidsdata genom en dedikerad server, som stödde viktiga vattenkvalitetsparametrar såsom pH, temperatur och konduktivitet. Resultaten indikerar att systemet avsevärt förbättrar mätnoggrannhet och operationell effektivitet. Dock var implementeringen av smarta hem-anslutningsstandard inte framgångsrik, vilket belyser komplexiteten med att integrera nya kommunikationsprotokoll. Trots detta erbjuder systemet en skalbar, kostnadseffektiv lösning för kontinuerlig övervakning av vattenkvalitet, med betydande förbättringar jämfört med befintliga teknologier när det gäller flexibilitet, användarengagemang och datareliabilitet.

Precise and robust positioning through Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is instrumental to a wide gamut of modern systems. The integrity of GNSS signals is increasingly compromised by Radio Frequency (RF) interference, presenting a substantial threat to the performance of GNSS receivers. This vulnerability is of particular concern for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), whose critical functionalities depend heavily on reliable GNSS positioning. Given their complex designs and high maneuverability, UAVs present a distinctive and powerful platform for the exploration and mitigation of GNSS RF interference. This work investigates two complementary but related aspects: (i) the detection of internal RF interference with the GNSS receiver and (ii) the localization of external RF interference sources, utilizing the advanced capabilities of UAV platforms. The detection methodology (i) synthesizes insights from existing literature by selecting RF interference detection methods compatible with observables from standard GNSS receivers. It also innovatively employs ideal spectral masks to estimate the impact of interference. In addition, the localization methodology (ii) introduces a novel UAV-centric technique that leverages the characteristics of GNSS antennas and UAV maneuverability. A concept of radiation heatmap has been developed to transform the antenna’s radiation pattern into a heatmap, indicating a possible bearing toward an RF interference source. Subsequently, a concept of triangular intersection is introduced to fuse multiple radiation heatmaps into a single localization heatmap, indicating the locations of interfering transmitters. Through this work, a comprehensive framework has been established, allowing UAVs equipped with GNSS receivers to detect internal interference and localize external RF interference sources. This dual approach contributes significantly to the monitoring of the GNSS spectrum and enhances the performance of GNSS-dependent applications. / Exakt och robust positionering genom Globala Navigationssatellitsystem (GNSS, från engelskans Global Navigation Satellite Systems) är avgörande för en mångfald av moderna system. Integriteten hos GNSS-signaler hotas alltmer av interferens från radiofrekvenser (RF, från engelskans Radio Frequency), vilket utgör ett betydande hot mot prestandan hos GNSS-mottagare. Denna sårbarhet är särskilt bekymmersam för obemannade luftfartyg (UAV, från engelskans Unmanned Aerial Vehicle), vars kritiska funktioner är starkt beroende av tillförlitlig GNSS-positionering. Med tanke på deras komplexa konstruktioner och höga manövrerbarhet utgör UAV:er en distinkt och kraftfull plattform för utforskning och mitigering av GNSS RF-interferens. Detta arbete undersöker två kompletterande men relaterade aspekter: (i) detektion av intern RF-interferens i GNSS-mottagaren och (ii) lokalisering av externa källor till RF-interferens, med användning av avancerade UAVplattformar. Metoden för detektion (i) syntetiserar insikter från befintlig litteratur genom val av metoder för upptäckt av RF-interferens som är kompatibla med observerbar data från standarden för GNSS-mottagare. Den använder dessutom “ideala spektralmasker” (från engelskans “ideal spectral masks”) innovativt för att uppskatta interferensens påverkan. Dessutom introducerar lokaliseringstekniken (ii) en ny UAV-centrerad teknik som utnyttjar egenskaperna hos GNSS-antenner och UAV:ers manövrerbarhet. Ett koncept för strålningsvärmekarta har utvecklats för att omvandla antennens strålningsmönster till en värmekarta, vilket indikerar en möjlig riktning mot en källa till RF-interferens. Därefter introduceras ett koncept för triangulär skärning för att sammanfoga flera strålningsvärmekartor till en enskild lokalisationsvärmekarta, vilket indikerar placeringen av störande sändare. Genom detta arbete har ett omfattande ramverk etablerats, vilket möjliggör för UAV:er utrustade med GNSS-mottagare att upptäcka intern interferens samt lokalisera externa källor till RF-interferens. Denna dubbla strategi bidrar avsevärt till observationen av GNSS-spektrumet och förbättrar prestandan för GNSS-beroende applikationer. / Presné a robustné určovanie polohy pomocou globálnych navigačných satelitných systémov (GNSS, z angl. Global Navigation Satellite System) je kľúčové pre široké spektrum moderných systémov. Integrita signálov GNSS je čoraz viac ohrozovaná vysokofrekvenčnou elektromagnetickou (RF, z angl. Radio Frequency) interferenciou, čo predstavuje významnú hrozbu pre výkonnosť prijímačov GNSS. Táto zraniteľnosť je obzvlášť znepokojujúca pre bezpilotné lietadlá (UAV, z ang. Unmanned Aerial Vehicle), ktorých kritické funkcionality sú vo veľkej miere závislé od spoľahlivého určenia polohy. Vzhľadom na ich zložitý dizajn a vysokú manévrovateľnosť, UAV predstavujú výnimočnú a bohatú platformu pre skúmanie a mitigáciu RF interferencie. Táto práca skúma dva komplementárne, ale súvisiace aspekty: (i) detekciu vnútornej RF interferencie s využitím prijímača GNSS a (ii) lokalizáciu zdrojov vonkajšej RF interferencie s využitím pokročilých schopností UAV platformy. Metodika detekcie (i) syntetizuje poznatky z existujúcej literatúry výberom metód detekcie RF interferencie, ktoré sú kompatibilné s pozorovaniami zo štandardných prijímačov GNSS. Taktiež inovatívne využíva ideálne spektrálne masky na odhad vážnosti vplyvu interferencie. Okrem toho, metodika lokalizácie (ii) predstavuje nový prístup zameraný na UAV, využívajúci charakteristiku antén GNSS a manévrovateľnosť UAV. V rámci tejto práce bol vyvinutý koncept radiačnej teplotnej mapy, ktorý transformuje radiačný vzor antény na teplotnú mapu, indikujúcu smer k možnému zdroju RF interferencie. Následne bol predstavený koncept trojuholníkovej priesečnosti, spájajúci viaceré radiačné teplotné mapy do jednej lokalizačnej teplotnej mapy, indikujúcej polohy rušiacich vysielačov. Prostredníctvom tejto práce bol vytvorený komplexný rámec, umožňujúci UAV, ktoré sú vybavené prijímačmi GNSS, detekovať vnútornú interferenciu a lokalizovať zdroje vonkajšej RF interferencie. Tento duálny prístup významne prispieva k možnosti monitorovania GNSS spektra a zvyšovania výkonnosti aplikácií závislých od GNSS.

The transmission of electric power over long distances has historically posed challenges. However, the advent of high-voltage engineering has not only addressed distance barriers and power losses in electricity transmission and distribution, but it has also significantly improved the efficiency and transmission capacity of power grids. However, the use of high-voltage techniques has presented new challenges in identifying suitable insulator materials capable of withstanding high electrical stresses associated with elevated voltages. A significant issue arising from these extreme electrical stresses is the occurrence of partial discharges (PDs). Those are electrical sparks or pulses in the magnitude order of pico- or nano-coulombs (pC or nC) emitted from high voltage conductors due to the presence of impurities, contaminants or defects in their insulation system. PDs pose a serious threat to the insulation material due to their aggressive nature in breaking down weak points or links inside the insulation system leading to short-circuit and system failure. Means of offline or conventional testing of power assets against partial discharges has proven to be extremely precise but it is often an unavailable option since it requires a total power shutdown. In this paper, the performance of existing online PD detection techniques is tested and evaluated in terms of performance against conventional PD monitoring methods. Five non-intrusive detectors including an infrared camera (IR-camera), an ultrasonic sensor , a temperature and relative humidity sensor (TRH-sensor), high-frequency current transformer (HFCT sensor) and transient earth voltage antenna (TEV-antenna) were tested in a laboratory experiment for detection of PDs emitted by artificially-created defects inside a medium-voltage cable termination. The results showed varying sensitivity levels among the sensors, with the HFCT sensor demonstrating the highest sensitivity to all types and magnitudes of PDs. The IR-camera and ultrasonic sensor also showed potential, while the TRH-sensor exhibited poor sensitivity. The TEV-antenna had limited reliability. The findings of this study are that the HFCT system proved to be highly reliable for online PD monitoring, followed by the IR-camera and ultrasonic sensor, while the TEV-antenna and TRH-sensor showed lower reliability. In future work, further research on testing the HFCT system on-site can be conducted along with performing longer thermographic detection tests using the IR-camera to further investigate their potential in online PD detection. / Överföring av elektrisk kraft över långa avstånd har historiskt sett varit utmanande. Införandet av högspänningsteknik har inte bara övervunnit avståndsbarriärer och effektförluster vid överföring och distribution av elkraft, utan det har också avsevärt förbättrat kraftnätens effektivitet och överföringskapacitet. Användningen av högspänningsteknik har dock också inneburit nya utmaningar såsom utveckling av lämpliga isoleringsmaterial som tål höga elektriska påfrestningar vid höga spänningar. Ett betydande problem som härrör från dessa extrema elektriska spänningar är förekomsten av partiella urladdningar. Dessa urladdningar identifieras vara elektriska gnistor eller pulser i storleksordningen pico- eller nanocoulombs (pC eller nC) som emitteras från högspänningsledare på grund av närvaron av föroreningar eller defekter i närliggande isoleringssystem. PD:er utgör ett allvarligt hot mot isoleringsmaterialet på grund av deras aggressiva natur för att bryta ner svaga punkter eller länkar i isoleringssystemet, vilket kan leda till kortslutningar och systemfel. Konventionella metoder för att testa nätkomponenter mot partiella urladdningar har visat sig vara extremt noggranna, men detta är ofta inte ett tillgängligt alternativ eftersom det kräver ett totalt strömavbrott för att utföras. I denna studie testades och utvärderades prestandan hos befintliga metoder för online-detektering av partiell urladdning i förhållande till konventionella övervakningsmetoder. Fem icke-invasiva detektorer, inklusive en infraröd kamera, en ultraljudssensor, en temperatur- och relativ fuktighetssensor, en högfrekvent strömtransformator och en transient jordspänningsantenn, testades i ett laboratorieexperiment för att upptäcka partiella urladdningar orsakade av artificiellt skapade defekter i en mellanspänningskabelavslutning. Resultaten visade varierande känslighetsnivåer bland sensorerna, där högfrekventa strömtransformatorn visade den högsta känsligheten för alla typer och storlekar av partiella urladdningar. Den infraröda kameran och ultraljudssensorn visade också potential, medan temperatur- och relativ fuktighetssensorn visade låg känslighet. Den transienta jordspänningsantennen hade begränsad tillförlitlighet. Slutsatsen av denna studie är att den högfrekventa strömtransformatorn visade sig vara mycket tillförlitlig för online-övervakning av partiella urladdningar, följt av den infraröda kameran och ultraljudssensorn, medan den transienta jordspänningsantennen, temperatur- och fuktighetssensorn visade lägre tillförlitlighet. I framtida forskning kan ytterligare undersökningar av det högfrekventa strömtransformatorsystemet utföras på plats, tillsammans med längre termografiska detekteringstester med hjälp av den infraröda kameran för att ytterligare undersöka deras potential för onlinedetektering av partiella urladdningar.