Esse trabalho apresenta o estudo e a implementação da modulação codificada em treliça multidimensional 4D-8PSK TCM, recomendada pelo Consultative Committee for Space Data System (CCSDS) para canais de alta taxa de bits em missões de Serviço de Exploração da Terra por Satélite (Earth Exploration Satellites Service - EESS). O principal conceito decorre de que, através da codificação em treliça aplicada a um conjunto de sinal expandido (em relação ao QPSK não codificado), ambas as eficiências em potência e banda são atingidas, considerando um canal linear e ruído aditivo gaussiano branco (Additive White Gaussian Noise - AWGN). Entretanto, admitindo-se que o desempenho de um sistema de comunicação é sempre degradado por imperfeições (impairments) provindas de suas diferentes partes, a margem requerida para o enlace devido a essas deve ser criteriosamente estimada. Escolhendo uma dentre as principais imperfeições, o desempenho dessa modulação em canal não linear é analisado por simulação, utilizando um amplificador à válvula de ondas progressivas (Travelling Wave Tube Amplifier - TWTA) real para o modelamento das distorções AM/AM e AM/PM. Os resultados são avaliados por meio de comparações com outras modulações comuns para aplicação em EESS, enfatizando o impacto na taxa de erro de bit e no fenômeno conhecido como Spectral Regrowth. Observa-se um aumento da margem do enlace em torno de 3 dB em relação às modulações antipodais, para canal linear, e uma degradação de 0,25 dB devido às distorções não lineares, considerando uma taxa de erro de bit de 10-5.

O Serviço SAR (Search and Rescue - Busca e Salvamento) aeronáutico se utiliza do sistema COSPAS-SARSAT (C/S), composto pelos sistemas LEOSAR - SAR Satellites in Low-altitude Earth Orbit e pelo GEOSAR - SAR Satellites in Geostationary Earth Orbit, para a localização e o resgate de vítimas de acidentes aeronáuticos, marítimos e terrestres de forma rápida e eficiente. Em desenvolvimento, tem-se o sistema MEOSAR, cujo programa ainda não recomenda a distribuição dos alertas ao serviço SAR. No entanto, a prática operacional nos Centros de Coordenação de Salvamento demonstra indícios de que parte dessas informações pode ser utilizada com vantagens em relação aos atuais sistemas. O trabalho realizado faz a análise comparativa entre o tempo de acionamento dos meios de busca e salvamento a partir das atuais redes de satélites e estações rastreadoras que compõe o sistema C/S e o MEOSAR. As análises efetuadas constataram que o sistema MEOSAR, na maior parte do tempo, mostrou-se mais eficiente que o sistema LEOSAR. No tocante à comparação com o sistema GEOSAR não foi observada diferença significativa no tempo de acionamento dos meios SAR, embora tenha sido observado que, em alguns casos, o sistema GEOSAR não captou algumas balizas. Assim, considerando a operação conjunta entre os três sistemas, infere-se que será possível uma melhora no desempenho da missão do serviço de busca e salvamento no tocante ao resgate de pessoas vítimas de acidentes.

Dentro del campo de los satélites hoy en día existe la tendencia global a miniaturizar estos sistemas, lo cual los ha hecho más económicos y accesibles a entidades que de otro modo nunca lo tendrían. En este contexto, el proyecto PUCP-SAT-1 ha dado oportunidad a los estudiantes para investigar y desarrollar los sistemas necesarios para desplegar y llevar a cabo experiencias en el entorno que nos ofrece el picosatélite. Una de las experiencias que se llevarán a cabo es la de estabilizar el satélite dentro de su órbita, es así que se desarrolló el prototipo de un sistema de estabilización que mantiene al satélite estático ante los disturbios que aparecerán en su órbita y propicia las condiciones adecuadas para llevar a cabo otra experiencia que sería la toma de fotografías desde el picosatélite. El objetivo de este trabajo es llevar a cabo el diseño y la implementación del sistema antes mencionado. En esta tesis se desarrollará un sistema en el cual, una vez se reciba una orden del sistema operativo del mismo satélite o una señal proveniente de la estación de tierra, comenzará con el proceso de estabilización en el espacio. El sistema tendrá la capacidad de sensar y determinar la velocidad y dirección de la rotación del satélite en sus ejes y con esta información un microcontrolador ejecutará un algoritmo de control que accionará las microruedas a la velocidad apropiada para que, por el principio de conservación de momento angular, compense la rotación del satélite. El desarrollo de este sistema abarca la implementación del hardware y la programación del software en un microcontrolador particular. El sistema será probado en tierra en un ambiente que replique lo mejor posible las condiciones presentes en una órbita baja terrestre. / Tesis

En la actualidad el uso de los satélites es variado y destacan las misiones comerciales, científicas y militares. Estos se utilizan en el campo de las telecomunicaciones, en los sistemas de posicionamiento global, en la teledetección, en el campo de la meteorología, en el estudio de la radiación, en la exploración del espacio y muchas más aplicaciones. Encontramos satélites cada vez más pequeños como los nano y pico-satélites que permiten, a pequeñas empresas y universidades de todo el mundo desarrollar tecnología espacial en los sistemas de energía, de control, de comunicación, diseño estructural, cargas útiles, entre otros como por ejemplo un sistema de adquisición de imágenes. La Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) desarrolla su propia tecnología espacial al elaborar el nano-satélite PUCP-SAT-1, el femto-satélite POCKET-PUCP y otros satélites futuros. La presente tesis tiene como objetivo principal el diseño e implementación de un prototipo de un sistema de adquisición de imágenes, cuyo volumen debe ser menor al de un octavo del volumen de un CubeSat. Para el desarrollo del sistema se llevará a cabo el análisis del hardware más adecuado para el satélite considerando el entorno de su órbita. Se diseñará e implementará el hardware y software necesarios para lograr la captura de imágenes y almacenarlas en una memoria flash. / Tesis

Esta investigación tiene como objetivo diseñar la infraestructura y el sistema que permita monitorear el crecimiento de un microorganismo, relacionado a cultivos peruanos, en el espacio exterior en un picosatélite como carga útil, totalmente autónomo, para ser comparado con un experimento idéntico y simultáneo en Tierra. El experimento considera: asegurar que el inicio se dé cuando el satélite se encuentre en órbita, por lo tanto el microorganismo estará en estado de latencia hasta el momento que se envíe la señal de inicio; monitorear el crecimiento del microorganismo mediante la toma de fotografías y el sensado de las condiciones del ambiente como temperatura y humedad relativa. Todo esto debe ser controlado por un sistema integral y soportarse sobre los sub-sistemas de comunicación y energía del picosatélite. Esta investigación ha logrado identificar los componentes necesarios para llevar a cabo este experimento bajo las condiciones descritas, diseñando un sub-sistema para el control del inicio del experimento utilizando una microválvula, diseñando un subsistema que cuenta con una cámara fotográfica, iluminación artificial y un lente que asegurará la correcta visualización de manera uniforme y diseñando un sub-sistema de monitoreo de temperatura y humedad relativa. Todos estos sub-sistemas se controlan desde el microprocesador central del picosatélite. Se presenta como resultado de este diseño un prototipo de la infraestructura y sub-sistema de inicio, simulaciones de toma de fotografías y pruebas de utilización del sensor de temperatura y humedad relativa. Con esta investigación se obtiene un primer estudio y diseño para el desarrollo de esta carga útil, que posteriormente debe ser implementada y ensamblada junto con todos los componentes del picosatélite. / Tesis

El objetivo del presente trabajo de tesis es desarrollar un sistema de control de temperatura basado en el manejo del sentido de corriente a través de un dispositivo termoeléctrico denominado PELTIER, el cual permitirá variar el flujo de calor que será conducido a una carga; este trabajo implica desarrollar diversos subsistemas que interactúen de forma eficiente es por ello que se cuentan con objetivos secundario que facilitarán el funcionamiento óptimo de todo el sistema, entre ellos está el desarrollar un circuito electrónico que permita la regulación de tensión suministrada al Peltier, así como implementar un sistema de control de potencia que permita controlar el sentido de la corriente. Esto también implica elaborar un módulo de control digital que trabaje con un sensor de temperatura y pueda trabajar en coordinación con el control de potencia para lograr una variación de temperatura oscilante. Este trabajo se realizará con todas las especificaciones necesarias para poder dejar un sistema de control listo para añadirse a una cámara ambiental. Para poder detallar todo este trabaja se ha dividido el estudio y el desarrollo en diversas partes las cuales están mencionadas en capítulos y se nombran a continuación. En el capítulo 1, se va a encontrar una descripción y análisis del ambiente espacial, de esta forma se podrá apreciar como repercute el entorno espacial a los equipos electrónicos. En el capítulo 2, se puede apreciar un informe acerca de pruebas similares desarrollados por otros equipos de investigación los cuales se han considerados como referencia además se describe el diseño mecánico electrónico de la cámara ambiental que se va a elaborar en el Instituto de Radioastronomía, el cual es el ente encargado de realizar las pruebas. ii En el capítulo 3, se encuentra el diseño de todo el sistema así como la elección de los componentes y circuitos definidos en subsistemas. También se aprecia la interacción y relación que hay entre ellas. En el capítulo 4, se encuentra documentado las pruebas y resultados que se han obtenido del sistema luego de someterlo a simulaciones de funcionamiento. En la parte final de documento se presenta las conclusiones obtenidas gracias a las pruebas llevadas a cabo así como las respectivas recomendaciones respecto al desarrollo de este trabajo. / Tesis

Orientador: Hilton Silveira Pinto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hamada_Emilia_D.pdf: 5814027 bytes, checksum: fa0bcaf3141444ce962f3d166a51ffd6 (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Orientador: Ernesto Vieira Neto / Banca: Rafael Sfair de Oliveira / Banca: André Izidoro Ferreira da Costa / Banca: Fernando Virgilio Roig / Banca: Tadashi Yokoyama / Resumo: A formação de satélites em um disco circumplanetário é tida como sendo similar a formação de planetas em um disco protoplanetário, especialmente super Terras rochosas. Dessa forma, é possível utilizar sistemas com satélites massivos para se testar teorias de formação que podem ser aplicadas à planetas extrassolares. Um melhor entendimento sobre a origem dos satélite nos dará importantes informações sobre a vizinhança do planeta durante suas últimas fases de formação. Neste trabalho nós utilizamos simulações de N-corpos e hidrodinâmicas para investigar a formação e migração dos satélites galileanos. Nos modelos de N-corpos nós simulamos um disco circumplanetário estático (sem a entrada de material vindo de fontes externas), com baixa viscosidade, onde a ação do disco gasoso sobre os satélites foi aproximada a partir de prescrições analíticas para a migração do tipo I e o amortecimento da excentricidade e inclinação. O disco de gás é representado por um perfil de densidade superficial radial. Um estudo detalhado sobre os parâmetros do disco mostraram que o número final de satélites é muito influenciado pela distribuição inicial dos embriões e pelo perfil inicial da nébula gasosa. Para distribuições de gás com baixa dependência radial a formação de satélites massivos próximos da região dos satélites galileanos é favorecida. Ainda, mostramos que a formação de satélites tão massivos quanto Ganímedes e Calisto pode ser atingida apenas em discos mais quentes, onde a linha do gelo es... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The formation of satellite systems in circumplanetary disks is believed to be similar to the formation of rocky planets in a protoplanetary disk, especially Super-Earths. In this way, it is possible to use massive satellite systems to test the theories of planetary formation. A better understanding of the satellites origin could give important informations about the environment near the forming planet during its late stages of formation. In this work we used N-body and hydrodynamic simulations to study the formation and migration of the Galilean satellites. With the N-body models with simulated a static, low viscous circumplanetary disk, where the actions of the gaseous disk was modeled using analytical prescriptions for the type I migration, eccentricity and inclination damping. A detailed study of the disk parameters showed that the final number of satellites is strongly influenced by the initial distribution of the embryos and by the initial gas density profile. For flatter gas distributions the formation of massive satellites close to the region of the Galilean satellites. Furthermore, we show that the formation of satellites as massive as Ganymede and Callisto can be achieved only in hotter disks, where the ice line is initially located around 30 RJ . In our hydrodynamic simulations we tested different boundary conditions, gas density distributions and temperature distribution for the circumplanetary disk. Our results indicate that Jupiter was still forming during the period of migration of the Galilean satellites, the satellites migrated in a type I regime for most part of their evolution and the probability of formation of massive satellites between the Galilean satellites is very low, in this case if more satellites were formed in the Jovian disk, the mass of these bodies should be smaller that what is observed for the Galilean satellites / Doutor

Nesta dissertação apresentamos o trabalho desenvolvido com a finalidade de estudar alguns aspectos da dinâmica de satélites da Via-Láctea. Discutimos a montagem do computador paralelo CPADA onde realizamos as simulações além da implementação do código GADGET e dos programas auxiliares desenvolvidos para viabilizar nossos estudos sobre interações gravitacionais de N-corpos. Do ponto de vista astrofísico estudamos 3 problemas diferentes: a. Modelamos a órbita do aglomerado globular M92 comparando as estruturas de maré observadas a distâncias de até 3 raios de maré do centro do aglomerado. Concluímos que as velocidades espaciais conhecidas e o modelo usado para o halo da Via Láctea permitem, através das simulacões reproduzir bastante bem estas estruturas e predizer a localização das caudas de maré que se extenderiam a grandes distâncias à frente e atrás do aglomerado. b. A possibilidade de que o par de aglomerados abertos NGC1907 e NGC1912, espacialmente próximos formem um par físico. Demonstramos que as velocidades espaciais observadas não são compatíveis com a possibilidade de eles estarem gravitacionalmente ligados e que a sua aproximação espacial é um fato casual. c. A possibilidade de captura de aglomerados globulares da Via Láctea pela Grande Nuvem de Magalhães. Demonstramos que sob as condições iniciais do nosso modelo o número de capturas é menor que 15, o número de aglomerados velhos existentes na LMC. O que nos permite concluir que a presença desses aglomerados é devida ao processo de formação estelar nessa galáxia. / In this work we present the tasks developed in order to study some aspects about the dynamics of Milky Way satellites. We discuss the assembly of the cluster CPADA and the implementation of the GADGET code, as well as the auxiliary softwares developed in order to carry out our studies in the gravitational N-body field. From the astrophysical point oí view we studied three problems: a. We modeled the orbit oí the globular cluster M92 in order to compare the tidally produced structures, observed up to 3 tidal radii of the cluster center. We concluded that the known spatial velocities and our model of the Milky Way allows to fiducially reproduce this structures and predict the orientation of the tidal tails, which extend themselves backwards and frontwards along the cluster orbit, for large distances from the cluster center. b. The possible physical association oí the pair of open clusters NGC1907 and NGC1912, which presently are spatially close to each other. We demonstrated that their observed spatial velocities are not compatible with the hypothesis of the cluster being gravitationally bounded, and that their present spatial approximation is an accidental facto c. The possibility oí Milky Way globular clusters capture by the Large Magellanic Cloud. We demonstrated that under the initial constrains oí our model the captures number is smaller than 15, the number of old clusters belonging to the LMC. We conclude that the presence of these clusters in the LMC is due to the stellar formation process in this galaxy.

En esta Tesis se propone un modelo simplificado de balance de energía de dos fuentes (STSEB) para el cálculo de los flujos energéticos en superficie, cuya principal característica es que los flujos de cada una de las fuentes se consideran totalmente desacoplados. La clave del modelo es la ponderación que se hace de las contribuciones de cada fuente, a cada uno de los flujos totales del sistema, a través de sus respectivas áreas parciales de ocupación.El modelo STSEB incluye, además, un nuevo esquema simplificado de distribución de la radiación neta total entre las componentes del suelo y de la vegetación.Como alternativa al uso de ecuaciones empíricas adicionales, se propone medir directamente las temperaturas del suelo y de la vegetación, o bien, estimarlas a partir de medidas direccionales de la temperatura efectiva del conjunto.La comparación de los resultados del modelo STSEB con los valores directamente medidos "in situ" en un cultivo de maíz, muestra errores entre 15 y 50 W m-2 para Rn, G, H y LE. En cuanto al bosque boreal estudiado, estos errores se sitúan por debajo de 15 W m-2 para Rn, G y S, y en torno a 50 W m-2 para H y LE.Un análisis de sensibilidad del modelo a escala regional, muestra que las variables de entrada con mayor impacto, y por tanto, las que requieren una atención especial, son las temperaturas radiométricas y la temperatura del aire. En cultivos como el maíz, los errores de estimación de la evapotranspiración son inferiores al 30% con independencia del estado de su desarrollo fenológico.Es posible extender la aplicación del modelo STSEB a escala regional empleando imágenes de satélite, si se dispone de una red de estaciones meteorológicas y de una clasificación de los usos de suelo de la zona. Para el caso concreto de imágenes de los sensores TM y ETM+, a bordo de los satélites Landsat 5 y Landsat 7, respectivamente, se obtienen mapas de LEd con un error de estimación en torno a 30 W m-2.En resumen, el esquema desacoplado del modelo de dos fuentes propuesto, STSEB, se muestra útil, operativo y fiable para el cálculo de flujos energéticos en superficie, tanto a escala local como regional, y bajo una amplia variedad de condiciones, tanto ambientales, como relacionadas con el tipo y estructura de la vegetación. En particular, la combinación del modelo STSEB con datos de teledetección, permite la estimación de la evapotranspiración real instantánea y diaria con errores aproximados de 50 W m-2 y 30 W m-2, respectivamente.