This paper handles the background theory, methods and results of the master thesis project titled "Variable acoustics in multi-functional stadiums". \\ The purpose of the project was to investigate whether variable room acoustics could be applicable to large multi-functional stadiums to improve their ability to adapt the soundscape in the stadium for different types of events. The two events which were analyzed during the project was electrically amplified concerts and ice hockey matches. \\ The paper starts by going over relevant acoustical and psycho-acoustical parameters and concepts as well as giving a few examples on already existing multi-functional stadiums including their acoustical strengths and weaknesses towards the two types of events. The report concludes that reflections are of the utmost importance for both types of events, especially early-arriving reflection with great magnitudes. At concerts, these are wished to be repressed while at hockey-matches, the early reflections should be amplified and increased in quantity to give the crowd a better feedback from the stadium increasing the supporters ability to create a loud and intense atmosphere. \\ Gallon fabric, aluminum and plexi-glass was tested in the MWL-laboratory in order to assess the materials reflective capabilities as the idea was to use these materials as reflectors during the hockey-matches. The results showed close to full reflection across the entire spectrum for aluminum and plexi-glass while the gallon fabric showed great reflective capabilities for the higher frequencies while letting the lower frequencies pass through the material. \\ The effects off the reflectors on the soundscape was simulated in a fictional stadium which was built in the modelling software SketchUp using the simulation software ODEON. The results showed great promise as the reflectors gave a great increase in the early reflections. As for the concerts, rolling-curtains which can easily be mounted and removed was added around the walls of the stadium while the reflectors was removed. This solution also showed great results during the simulations as the early reflections was now suppressed instead of magnified. / Denna uppsats behandlar bekgrundsteori, metodik och resultat från examensarbetet titulerat "Variabel rumsakustik i multi-funktions arenor".\\ Syftet med projektet var att undersöka huruvida variabel rumsakustik skulle kunna tillämpas på stora multi-funktions arenor för att förbättra dess förmåga att anpass sin ljudbild för olika typer av evenemang. Projektet riktar sig mot elförstärkta konserter och ishockey-matcher. \\ Uppsatsen börjar med att gå igenom relevanta akustiska och psyko-akustiska parametrar och begrepp för att sedan ge några exempel på redan existerande multi-funktions arenors akustiska styrkor och svagheter vid de bägge typerna av evenemang. Rapporten drar slutsatsen att reflektioner är av yttersta vikt vid bägge fallen, särkiljt de som är tidigt anländande och av hög magnitud. Under konserter önskas dessa att dämpas medans man vid ishockey-matcher önskar att förstärka dessa och öka dess antal för att ge publiken en starkare akustisk återkoppling från arenan och underlätta för supportrarna att skapa en högljudd och intensiv atmosfär. \\ Galonstyg, aluminium och plexiglas testades i MWL-laboratoriet för att bedöma dess reflekterande förmågor då idén var att använda dessa material som reflektorer under ishockey-matcherna. Resultaten visade nära full reflektion över hela spektrat för de aluminiumet och plexi-glaset medan galonstyget visade stora reflketerande egenskaper vid högre frekvenser samtidigt som det tillät de lägre frekvenserna passera genom materialet. \\ Reflektorernas effekt på ljudbilden simulerades i en påhittat arena som byggdes i moddeleringsprogrammet SketchUp med hjälp av simuleringsprogrammet ODEON. Resultaten var mycket lovande då en stor ökning sågs hos de tidiga reflexerna, både i kvantitet och kvalitet. För konserterna användes istället ljudabsorberande rullgardiner längs arenans väggar medans reflektorerna togs bort. Simuleringsresultaten visade nu istället en markant minsking i tidiga reflexer.

Currently, the road cargo system with low or zero CO2 emission is under rapid development. Heavy-duty trucks with electrified driveline systems will be the workhorse of future freight. But developing such a brand new and very complex system and adapting it to various application scenarios, such as long-haul freight, city distribution or construction loading, is still a big problem, because there is no previous experience to refer to. There is no standard development procedure or constraint framework for uncertainty either. Simulation on a massive scale with thousands of truck agents will be of great use for developing such a road-cargo system. System engineering will be the guiding methodology for this thesis project about developing a high-performance and multi-adaptive electrified driveline system. Referring to the classical V-shape development methodology, the complex concept will be divided into different levels of subsystems, from the large application scenarios to traffic simulation, driveline system simulation, electric motor and controller blocks development, and the system integration, performance verification and output of the results. The massive scale of traffic simulation will be implemented in AnyLogic, which does not contain any accurate agent model with vehicle dynamic motion during simulation. Thus, a precise vehicle agent model needs to be developed and embedded into AnyLogic’s simulation scenario, so as to make the simulation very close to reality, and to be able to evaluate vehicle concepts as well. The driveline system will be developed in Matlab/Simulink while the information communication between them will be realised in the form of computational calculation functions through the C language program. The development of the driveline model is also progressive. First, an equation-based full glider model was constructed. It simulates the scenario of a heavy-loaded truck driving on a steep slope (30% grade), decelerating from the initial 70 km/h to 0 km/h and then remaining stationary. The second model added the functionality of velocity input and output, enabling information exchange with AnyLogic. It will judge the real-time speed and the desired speed to decide whether to accelerate or decelerate and it uses the “Bang-Bang” control method of the electric motor. But this control mode results in a massive and frequent change in the electric motor output power, leading to extremely high energy consumption and in real life significantly shortened motor lifetime. So a powerful PI controller was introduced to the third Simulink model. The PI controller is embedded in the electric motor and it will replace the “Bang-Bang” control method. The “PID” control method provides a more stable power output so that the truck’s real-time speed can approach the target speed more smoothly. This control system can adapt to a variety of speed inputs and it can decide whether to output full power or partial power, depending on the speed difference. The third version of the Simulink model with PI controller has been verified as an acceptable model through various inputs of different speeds, and it will be converted into a C language program to be embedded in AnyLogic for massive traffic simulation. / Utveckling av godstrafiksystem på väg med låga eller noll CO2-utsläpp är under snabb utveckling. Tunga lastbilar med elektrifierade drivlinesystem kommer förmodligen att vara dominerande i framtiden för vägfrakt. Att utveckla ett helt nytt system med hög teknisk komplexitet och anpassning till olika tillämpningsscenarier, som fjärrtransport, distribution eller bygg och anläggning, är en stor utmaning på grund av kritiska begränsningar i exempelvis erfarenhet. Det finns heller ingen etablerad utvecklingsmetodik baserad på tidigare erfarenhet eller ramverk för att hantera osäkerheter. Simuleringar med tusentals lastbilsagenter kan vara till stor nytta och stöd för att utveckla lastbilssystem. Systemteknik kommer att vara den vägledande metodiken för detta examensarbete för att utveckla ett avancerat och multiadaptivt elektrifierat drivlinesystem. Med hjälp av den klassiska "V"-utvecklingsmetodiken kommer drivlinemodellen delas in i olika nivåer av delsystem utifrån de tidigare nämnda olika tillämpnings-scenarierna för trafiksimulering för att sedan utföra simulering av komplett drivlinesystem, utveckling av elmotor och reglersystem till systemintegration, prestandaverifiering och analys av resultat. Trafiksimulering är tänkt att implementeras i AnyLogic, som inte innehåller någon modell baserad på fordonsdynamik där drivlineegenskaper beaktas. Därför måste en specifk fordonsdynamikmodell utvecklas för fordonsagenten och bäddas in i AnyLogics simuleringsscenario för att göra simuleringen närmre verkligheten. Drivlinesystemet har utvecklats i Matlab/Simulink för att sedan realiseras i form av beräkningsfunktioner i C. Utvecklingen av drivlinemodellen görs iterativt. Först konstruerades en ekvationsbaserad full s.k. glidermodell. Den simulerar scenariot för en tung lastad lastbil som kör i en brant sluttning (30\% lutning), bromsar in från de ursprungliga 70 km/h till 0 km/h och förblir stillastående. I den andra modellen lades till gränssnitt för agentens begynnelsevärden och tillstånd vid tidsstegets slut, vilket möjliggjorde informationsutbyte med AnyLogic. Modellen analyserar realtidshastigheten och den önskade hastigheten för att sedan avgöra om agenten ska accelerera eller bromsa. Den använder "Bang-Bang"-reglermetoden för elmotorn. Men denna reglermetod resulterar i en frekvent och stor förändring av elmotorns uteffekt, vilket leder till hög energiförbrukning och i verkligheten avsevärt förkortad motorlivslängd. Därför introducerades en PI-regulator i den tredje Simulink-modellen. PI-regulatorn är inbäddad i elmotorn och ersätter "Bang-Bang"-reglermetoden. "PID"-regulatorn ger mer stabil effekt, så att lastbilens realtidshastighet mjukare kan närma sig målhastigheten. Detta reglersystem kan anpassas till en mängd olika begynnelsehastigheter och kan bestämma om full eller deleffekt ska matas ut beroende på skillnaden mellan realtidshastighet och målhastighet. Den tredje versionen av Simulink-modellen med PI-regulator har verifierats som en acceptabel modell genom olika begynnelsehastigheter och konverterats till ett C-program för att bäddas in i AnyLogic för trafiksimulering.

Composite monocoque frames are becoming increasingly more popular inperformance cars. Compared to their steel and aluminum counterparts theyprovide additional torsional stiffness at the cost of less weight. This thesiscovers the complex optimization process of a monocoque applied within theregulations of a Formula Student competition. It aims to give the reader a goodunderstanding of the rules and how they affect the optimization process whilegenerating an optimized design used in the competition of Formula StudentGermany -21 by KTH Formula Student. The rules of Formula Student dictate the structural requirements on themonocoque based on a steel space frame. All materials except low carbon steelused in the structure require proof of equivalence through regulated testingmethods. However, this thesis shows that the regulated setup can severelyaffect results through a deep analysis of the testing methodology.The torsional stiffness of the monocoque is analyzed and optimized accordingto the results of a free-size optimization. Both through slight adjustmentsin chassis geometry and the laminate, resulting in a theoretical torsionalstiffness of 9.9 kNm/deg, more than five times as much as the old space frame.Weighing in at 20 kg, a significant weight reduction of about 10 kg, eventhough it was larger, with a surface area of about 4.2 m2. This design will be the first monocoque manufactured within KTH FormulaStudent since 2010. Therefore, a lot of focus was put on analyzing the rulesand lay the ground for future development by conducting tests on optimizedpanels. These results have the potential to further reduce the weight of a futuremonocoque with a different geometry. / Allt fler sportbilar använder självbärande karosser i komposit. Till skillnadfrån deras stål och aluminium motsvarighet så tillåter kompositkonstruktionenen styvare konstruktion för samma vikt. Denna rapport går igenom denkomplicerade optimeringsprocessen för en självbärande kaross i kolfiber appliceratinom tävlingen Formula Student. Målet med rapporten är att läsaren ska fåen bättre förståelse av reglerna och dess påverkan på optimeringsprocessensamtidigt som en optimerad design presenteras för användandet i “FormulaStudent Germany -21” åt KTH Formula Student. Reglerna inom Formula Student ställer strukturella krav på den självbärandekarossen baserat på en standard för stålrörsramar. Alla material förutomlåg kols stål som används i strukturen kräver att ekvivalens bevisas genomspecifika tester. Denna rapport visar att dessa tester kan generera olika resultatgenom en djup analys av metodiken. Torsions styvheten av karossen analyseras och optimeras enligt reglernagenom en så kallad free-size optimization". Genom att variera geometri ochkomposit utvecklades en kaross som var mer än 5 gånger så styv som dentidigare stålrörsramen med en teoretisk torsions styvhet på 9.9kNm/deg. Meden vikt på 20 kg reducerades även vikten 10 kg, även om den var större, ochhade en area på cirka 4.2m2. Denna design kommer att vara den första självbärande komposit karossentillverkad inom KTH Formula Student sedan 2010. Efter den djupa analysen avreglerna, testas då de optimerade panelerna, vilket lägger grunden för framtidautvecklingen. Dessa resultat har potential att reducera vikten ytterligare av enframtida kaross, genom ändringar i geometrin.

By structural health monitoring (SHM) of composite structures, their sustainability, safety and economics can be improved. On one hand, it enables using components to their full life or having them replaced early before otherwise unforeseen failure. On the other hand, it may make structures lighter as designs with smaller safety margins would be possible. Cryogenic liquid hydrogen tanks for aircraft would need to become lighter to enable such fossil-free aviation, which could require SHM. Vertically aligned carbon nanotubes (VACNT) have been used as embedded sensors in composites for temperature and strain sensing while other architectures of nanotubes have been used to detect fatigue damage. In this work, VACNT embedded in carbon fibre/epoxy composites are cycled both thermally and mechanically to investigate their suitability to detect damage in composite cryogenic tanks. It was found VACNT retain their strain sensing ability after cycling to cryogenic temperatures and that a relationship of increasing electrical resistance to increased cycling and damage is possible. That indicates VACNT are suitable for SHM of cryogenic tanks, but more testing and better electrical insulation of the VACNT is needed to confirm this. / Genom att övervaka kompositstrukturers livslängd med structural health monitoring (SHM), kan miljöhållbarheten, säkerheten och ekonomin i att använda dem förbättras. Å ena sidan möjliggör det att komponenter används sin fulla livslängd eller ersätts innan annars oförutsedda skador leder till kollaps. Å andra sidan kan det göra strukturer lättare eftersom designer med mindre säkerhetsmarginaler vore möjliga. Kryotankar för flytande väte i flygplan behöver bli lättare för att möjliggöra sådant fossilfritt flygande, vilket skulle kunna kräva SHM. Vertikalt riktade kolnanorör (vertically aligned carbon nanotubes, VACNT) har använts som inbäddade temperatur- och töjningssensorer i kompositer och andra kolnanorörsmaterial har använts för att detektera utmattningsskador. I detta arbetet har VACNT inbäddat i kolfiber och epoxi cyklats både termiskt och mekaniskt för att undersöka dess lämplighet som sensorer för skadedetektering i kryotankar. Det konstaterades att VACNT behåller sin töjningsdetekteringsförmåga efter termisk cykling till kryotemperatur och att det är möjligt att ett förhållande om ökande resistans med ökande cykling och skada kan finnas. Det indikerar att VACNT vore lämpliga för SHM i kryotankar, men mer provning och bättre elektrisk isolering av VACNT behövs för att bekräfta det.

Force feedback steering wheels are used in games or simulations and provides the driver with a more realistic experience in different simulated driving environments. These simulators can also improve driving skills and help reduce costs and time in the development of automotive technology. This project is conducted at Luleå University of Technology for a bachelor degree at the automotive system technology program. The aim is to design and fabricate a functioning compact force feedback steering wheel that includes manufacturing mechanical parts with a 3D-printer and designing high precision parts with CAD software. The integration of advanced electronics is also part of the project. The challenge is to make the mechanical parts and electronics work seamlessly together in order to create a well-functioning system and at the same time reduce costs to the budget. This project is a test of the wide range of engineering abilities learned in the automotive system technology program. Limitations and challenges include the limited area of the 3D printer, the low cost electric motor and the limited space inside of the steering wheel unit which result in a compact product. Part of the project is also to compare existing products on the market to create a product specification and bench marking.

There is an ongoing transition towards driverless trucks within the truck industry. However, there is limited research regarding the aftersales aspects of driverless trucks. Therefore, the purpose of this thesis project is to investigate expected challenges and current visions of the aftersales system for driverless trucks within the organization of Scania CV and Traton. The study aims to identify potential obstacles in the development of aftersales activities for driverless trucks in hub-to-hub contexts and proposes guidelines for managing the development. Hub-to-hub is defined as long-haulage transports between terminals. The thesis project covers several theoretical fields relevant to the subject, including product service systems, ambidextrous organizations, change management, visions within organizations, and handling ambiguity. The study was conducted by executing two field visits at Scania workshops to establish an understanding of the current aftersales system design, discussions with two experts within Scania CV, and two rounds of interviews with a total of 14 respondents from relevant departments at Scania CV and Traton to source empirical data on the current visions of an aftersales system for driverless trucks. The first round of interviews was mostly with upper managers and the second round with lower managers. According to the findings, there are various ambiguities and challenges regarding both technological and business-related aspects of the aftersales system design for driverless truck applications, establishing a need for collaboration between the concerned departments. There are differing visions between departments and within them. Various theories can support the collaboration process and handle ambiguity. Based on the empirical findings, a dissection of the current status quo is presented, and a discussion of how more favorable conditions for aftersales development can be induced. / Inom lastbilsindustrin pågår ett skifte till förarlösa lastbilar. Det finns dock begränsad forskning om eftermarknadsaspekterna av förarlösa lastbilar. Syftet med detta examensarbete är därför att undersöka förväntade utmaningar och nuvarande visioner för eftermarknadssystemet för förarlösa lastbilar inom Scania CV och Traton. Studien syftar till att identifiera potentiella hinder i utvecklingen av eftermarknaden för förarlösa lastbilar i linjetransport och föreslår riktlinjer för att hantera utvecklingen. Linjetransporter är defienrat som längre transporter mellan terminaler. Examensarbetet täcker flera teoretiska områden som är relevanta för ämnet, inklusive produktservicesystem, ambidextriska organisationer, förändringsledning, visioner inom organisationer och hantering av tvetydigheter. Studien genomfördes genom två fältbesök på Scania verkstäder för att skapa en förståelse för den nuvarande utformningen av eftermarknadssystemet, diskussioner med två experter inom Scania CV och två intervjuomgångar med totalt 14 respondenter från relevanta avdelningar inom Scania CV och Traton. Intervjuerna utfördes för att samla in empiriska data om de nuvarande visionerna för ett eftermarknadssystem för förarlösa lastbilar. Den första intervjuomgången var mestadels med högre chefer och den andra omgången med lägre chefer. Enligt resultaten finns det olika tvetydigheter och utmaningar när det gäller både tekniska och affärsrelaterade aspekter av utformningen av eftermarknadssystemet för förarlösa lastbilstillämpningar, vilket skapar ett behov av samarbete mellan de berörda avdelningarna. Det finns olika visioner mellan avdelningarna och inom dem. Olika teorier kan stödja samarbetsprocessen och hantera tvetydighet och med hjälp av den empiriska datan kommer en analys av den nuvarande samarbetsstrukturen presenteras. I kombination med detta kommer även förslag presentears gällande hur mer gynnsamma förutsättningar för eftermarknadsutveckling kan etableras.

In the realm of autonomous underwater exploration and surveillance, the capability of Autonomous Underwater Vehicles (AUV) to make informed decisions in dynamic and often unpredictable environments is crucial. This thesis investigates how a software architecture can be designed and implemented for autonomous decision making on the remotely operated vehicle BlueROV2. Using raw sensor data and external information inputs, situational awareness (SA) is achieved. This is used as a basis for real-time decision making during a search mission that is set up. The thesis aims for the AUV to base its actions on the SA. This is demonstrated through a search scenario in which the AUV is assigned the task of locating a number of targets in an underwater environment. To solve the task, the AUV is able to use two different methods to solve the same problem. Either by using the sonar to locate points of interest and subsequently investigate those locations or systematically traversing the entire search area using a camera to search. The trade-off between thoroughness and time consumption makes the methods favourable in different situations. Four modules are developed and implemented in the architecture. A sensor module that collects the data, an SA module that refines the data, a decision module that handles decisions in two layers and an execution module that performs the actions. A modular architecture is developed, which enables the AUV to decide which search method to prioritise and interpret the surroundings to differentiate between targets and decoy objects. Dynamic decision-making is accomplished by changing search strategies during missions and returning when all targets are found. The targets are located with a precision high enough to make out individual targets and keep track of previously seen targets. The research contributes to the field of autonomous decision making by laying a foundation for adding more sophisticated algorithms for future problem-solving. The implemented algorithms are placeholders to showcase the capabilities developed, and the architecture is modular to enable future changes and extensions of the work.

Volvo Construction Equipment (VCE) manufactures wheel loaders, articulated haulers, and excavators. By the end of 2030, the company hopes to have reduced the carbon footprint of its machines by 30 %. To increase energy efficiency and productivity, VCE is focused on developing futuristic wheel loaders that are both electric and autonomous. VCE has unveiled its latest autonomous wheel loader prototype called Zeux. This thesis work aims to create a simulation setup that includes a vehicle model of Zeux and a driver model that is optimised for the machine to complete a certain drive/load cycle. This simulation setup will be used to examine the machine’s performance, energy usage, and efficiency and compare it to a conventional machine to determine its advantages and limitations. The new vehicle model was created by modifying a conventional electric machine’s vehicle modeland a new four-wheel steering system was developed. A driver model was developed based on a condition-based decision tree and state machines with unique controllers for each driver input. This complete vehicle-driver simulation set-up has been tunedand optimised with respect to energy efficiency and productivity. The simulation results are then compared to the results of a similar conventional electric machine simulation model. According to the comparison study, the autonomous wheel loader concept has better productivity, lower hydraulic energy consumption as well as lower overall energy consumption compared to the conventional machine. It can complete the drive cycle much more efficiently despite having a similar powertrain and loading unit as the conventional machine. / Volvo Construction Equipment (VCE) tillverkar hjullastare, midjestyrda dumprar och grävmaskiner. I slutet av 2030 hoppas företaget ha minskat koldioxidavtrycket för sina maskiner med 30 %. För att öka energieffektiviteten och produktivitet är VCE fokuserade på att utveckla framtida hjullastare som både är elektriska och autonoma. VCE har presenterat sitt senaste autonoma hjullastarprototyp som heter Zeux. Detta examensarbete syftar till att skapa en simuleringsmiljö som innehåller en fordonsmodell av Zeux och en förarmodell som är optimerad för att maskinen ska klara en viss kör-/lastcykel. De framtagna modellerna ska sedan användas för att undersöka maskinens prestanda, energianvändning och effektivitet och jämföra resultaten med en konventionell elektrisk maskin för att fastställa dess fördelar och begränsningar. Den nya fordonsmodellen skapades genom att modifiera en konventionell elektrisk maskins fordonsmodell och ett nytt fyrhjulsstyrningssystem utvecklades. En förarmodell utvecklades baserad på ett tillståndsbaserat beslutsträd och tillståndsmaskiner med unika regulatorer för varje drivrutin. Den kompletta simuleringsmodellen har justerats och optimerats med avseende på energianvändning och produktivitet. Resultaten jämfördes sedan med simuleringsresultat av en liknande konventionell elektrisk hjullastare. Enligt jämförelsestudien, har konceptet med autonoma hjullastare bättre produktivitet, lägre hydrauliskenergiförbrukning samt lägre total energiförbrukning jämfört med den konventionella maskinen. Den kan slutföra körcykeln mycket mer effektivt samtidigt trots att den har en liknande drivlina och lastenhet som den konventionell maskin.

Quick and reliable computational methods for optimized orbital transfers are crucial for projects at preliminary stages. They enable an initial, realistic sizing of the propulsion subsystem, one of the major components of satellite design. This thesis work, conducted at ReOrbit Oy, presents a minimum-time optimal trajectory for the orbit raising of a micro-satellite from GTO to GEO, assuming continuous firing by electric propulsion. The Delta-v requirements resulting from this simulation lead to the selection of an appropriate electric propulsion system, elaborating on the design of its configuration in terms of fuel and thrust requirements. This is done by taking into account, other than the major contribution given by the orbit raising, additions due to in-orbit maneuvers performed twice a day over a 10-year lifetime, like station-keeping corrections and reaction wheels desaturation. The optimization method is a direct-indirect hybrid for low-thrust orbital maneuvers, employing Pontryagin’s Minimum Principle for the transcription into a nonlinear programming problem. The initial guess required to start the optimizer is obtained with Lyapunov control theory. An orbital averaging technique is implemented, enabling fast computation of multiple trajectories during the optimization. Disturbances from the J2 zonal harmonic, solar radiation pressure, third-body effects of the Sun and Moon, and atmospheric drag up to 1500 km of altitude are included in the dynamic model. Eclipse conditions are assessed with a cylindrical shadow model, as the solar electric propulsion experiences a zero thrust period when in Earth’s shadow. The electric propulsion system configuration is determined with trade-off studies and comparisons between different suppliers. The chosen outline includes 4 Xenon thrusters, with complementary power processing units and propellant management systems, resulting in a total transfer time of less than 4 months. The same propulsion system is employed both for the transfer trajectory and the in-orbit maneuvers, by changing the thruster’s configuration once in GEO. / Snabba och pålitliga beräkningsmetoder för optimerade växlingar mellan omloppsbanor är avgörande för projekt i preliminära skeden. De möjliggör en initial, realistisk dimensionering av framdrivningssystemet, ett av huvudkomponenterna i satellitdesign. Detta examensarbete, utfört vid ReOrbit Oy, presenterar en tidsoptimerad bana för en mikrosatellits banhöjning från GTO till GEO, förutsatt kontinuerlig avfyring med elektrisk framdrivning. Simuleringens resulterande Delta-v-krav leder till valet av ett lämpligt elektriskt framdrivningssystem, med utarbetande av dess konfiguration vad gäller bränsle- och drivkraftskrav. Detta uppnås genom att ta hänsyn till (förutom bidraget från växlingen av omloppsbanan) tillägg från manövrar i omloppsbana som utförs två gånger om dagen under en 10-årig livstid, som t.ex. korrigeringar för stationshållning och avmättning av svänghjul. Optimeringsmetoden är en direkt-indirekt hybrid för manövrar i omloppsbanor med låg drivkraft, som använder Pontryagins minimiprincip för omskrivning till ett icke-linjärt programmeringsproblem. Den första gissningen som krävs för att starta optimeraren erhålls med Lyapunovs reglerteori. En teknik for omloppsutjämning implementeras, vilket möjliggör snabb beräkning av flera banor under optimeringen. Störningar från zonövertonen J2, solstrålningstryck, tredjekroppseffekter från solen och månen och luftmotstånd upp till 1500 km höjd ingår i den dynamiska modellen. Förmörkelseförhållanden uppskattas med en cylindrisk skuggmodell, då den elektriska solframdrivningen undergår ett skede utan drivkraft inom jordens skugga. Det elektriska framdrivningssystemets konfiguration bestäms med avvägningsundersökningar och jämförelser mellan olika leverantörer. Förslaget på utformning inkluderar 4 Xenon raketmotorer, med kompletterande kraftbearbetningsenheter och drivmedelshanteringssystem, vilket resulterar i en total överföringstid på mindre än 4 månader. Samma framdrivningssystem används både för överföringsbanan och manövrarna inom omloppsbanorna, genom att ändra motorns konfiguration när satelliten är i GEO.

Sustainable aviation fuels are one of the proposals that the aviation industry is adopting to reduce its impact on the environment. These are obtained by applying chemical processes to biological and non-biological resources, and their main objective is to replace conventional (fossil-derived) aviation fuel in their entirety. There are currently seven approved production pathways and two co-processing processes. Understanding the real impact of these fuels on the amount of emissions produced by an aircraft along a trajectory is essential to further develop sustainable proposals and regulations. So to understand how the use of these fuels affects total emissions, the model developed by Boeing to estimate aircraft emissions has been adapted to sustainable aviation fuels using the Lower Heating Value as a proposal throughout this project. The methodology has been applied to a real flight between Stockholm Airport and Bordeaux Airport. Four different scenarios, characterized by varying fuel blends, have been studied: exclusive use of kerosene, 10% sustainable fuel blend, an equal 50% blend of each fuel, and sustainable fuel only. The analysis has been performed for five different types of non-conventional fuels; Shell FT-SPK, Sasol FT-SPK, UOP HEFA-SPK, Coconut HEFA-SPK and Hevo ATJ-SPK. At large, two trends have been detected in the effect of these fuels on total emissions; some types of SAF have increased CO and HC emissions and reduced NOx emissions compared to kerosene, and others whose behavior has been the reverse. In addition, the percentage of fuel used has an impact on total emissions. It can be concluded that no non-conventional fuel type among those studied has been found to produce a reduction in all types of emissions, however, given that their life cycle is circular, they do contribute to making the aviation sector more sustainable by reducing CO2. The results can help to better understand the impact of this type of fuel, as well as provide valuable information for decision-making in the implementation of sustainable strategies in the aviation industry. / Hållbara flygbränslen är en av de förslag som flygindustrin antagit för att minska sin påverkan på miljön. Dessa bränslen framställs genom att tillämpa kemiska processer på biologiska och icke-biologiska resurser, och deras främsta mål är att helt ersätta konventionellt (fossilbaserat) flygbränsle. För närvarande finns det sju godkända produktionsvägar och två sambehandlingsprocesser. För att förstå den verkliga påverkan av dessa bränslen på mängden utsläpp som produceras av ett flygplan längs en bana är det nödvändigt att vidareutveckla hållbara förslag och regler. För att förstå hur användningen av dessa bränslen påverkar totala utsläpp har modellen utvecklats av Boeing för att uppskatta flygutsläpp anpassats till hållbara flygbränslen genom att använda lägre värmevärde som förslag i hela detta projekt. Metoden har tillämpats på en verklig flygning mellan Stockholms flygplats och Bordeaux flygplats. Fyra olika scenarier, karakteriserade av varierande bränsleblandningar, har studerats: enbart användning av flygbränsle, 10% hållbar bränsleblandning, en jämn fördelning av 50% av varje bränsle, och enbart hållbart bränsle. Analysen har utförts för fem olika typer av icke-konventionella bränslen; Shell FT-SPK, Sasol FT-SPK, UOP HEFA-SPK, Coconut HEFA-SPK och Hevo ATJ-SPK. Generellt sett har två trender observerats beträffande dessa bränsles effekter på totala utsläpp; vissa typer av hållbara bränslen har ökat CO- och HC-utsläppen och minskat NOx-utsläppen jämfört med flygbränsle, medan andra har haft motsatt beteende. Dessutom har procentandelen bränsle som används en påverkan på totala utsläpp. Det kan dras slutsatsen att ingen av de studerade icke-konventionella bränsletyperna har visat sig minska alla typer av utsläpp. Men med tanke på att deras livscykel är cirkulär bidrar de till att göra flygsektorn mer hållbar genom att minska CO2. Resultaten kan hjälpa till att bättre förstå denna typ av bränsles påverkan och tillhandahålla värdefull information för beslutsfattande vid införandet av hållbara strategier inom flygindustrin.