[pt] A propagação das ondas eletromagnéticas em freqüências superiores a 10 GHz sofre uma degradação causada pela chuva. O efeito da precipitação é particularmente importante em regiões de clima tropical e equatorial onde se observam as mais elevadas taxas de precipitação. Este trabalho apresenta resultados de um programa de medidas de propagação realizado no Brasil, desde 1987, utilizando radiômetros operando na faixa de 12 GHz e pluviômetros. A partir dos dados de atenuação e taxa de precipitação medidos simultaneamente em 6 locais em diferentes regiões do Brasil, durante pelo menos 1 ano, que forneceram distribuições estatísticas de 10 anos em 6 estações, foi desenvolvido um modelo de previsão da atenuação causada pela chuva em enlaces satélite. Apresenta-se ainda resultados do estudo do comportamento dinâmico da atenuação por chuvas. / [en] The rain attenuation is a major impairment on the radio wave propagation at frequencies above 10 GHz. The rain effect is particularly important in tropical and equatorial regions which experience the most severe rain rates. This work presents results of the propagation measurement campaign conducted in Brazil since 1987, using radiometers, operating at the frequency of 12 GHz, and raingauges. A rain induced attenuation prediction model for satellite- Earth links was developed from the data of 10 year- stations measured in Brazil. The results of the dynamic behaviour of rain attenuation are also presented.

Resumo não disponível

Em 1988, os governos do Brasil e da China estabeleceram uma parceria para construção e lançamento de satélites de Sensoriamento Remoto que atendessem suas necessidades comuns. O programa de cooperação CBERS (China-Brazilian Earth Resources Satellite) propiciou os lançamentos dos satélites CBERS-1 em outubro de 1999 e CBERS-2 em 2003, e prevê ainda o lançamento de mais três satélites nos próximos anos. Entre diversas funções importantes, o CBERS-2 oferece ainda a possibilidade de visada off nadir, ou seja, com inclinação lateral de até 32° do seu espelho, permitindo a tomada de imagens em estereoscopia. Esses pares estereoscópicos possibilitam, através de medidas de diferença de paralaxe, a extração de informações altimétricas. O objetivo central deste trabalho foi a extração, através da aplicação de técnicas de fotogrametria digital, de informações altimétricas de um par estereoscópico do sensor HR-CCD (High Resolution Charge-Coupled Devices) do CBERS-2 e sua validação, na busca de parâmetros quantitativos que avaliem a precisão e a exatidão dessas informações. Foram gerados Modelos Digitais de Terreno (MDTs) com diferentes resoluções, 60 e 100 metros, e empregados testes estatísticos para análise da qualidade das informações altimétricas. Ao final, não se verificou melhoria significativa no MDT com resolução de 60 metros em relação ao de 100 metros, ficando o erro das observações com média de 46,86 metros. Além disso, pôde-se observar o que pode vir a ser um erro sistemático de aproximadamente 38 metros nesses modelos, o que baixou para 27,03 metros o valor da média dos erros nos pontos de verificação. Seguindo classificação adotada no Brasil segundo o Decreto Lei 89.817 - Padrão de Exatidão Cartográfica, concluiu-se que há possibilidade de se utilizar essas informações altimétricas na geração de documentos cartográficos Classe A em escala de 1:250 000 ou menores. / In 1988, the governments of Brazil and China established a partnership for construction and launching of Remote Sensing satellites, aiming to supply its common necessities. The cooperation program CBERS (China-Brazilian Earth Resources Satellite) propitiated the launching of the satellites CBERS-1 in October 1999, and CBERS-2 in 2003, and foresees the launching of other three satellites in the next years. Among several important functions, CBERS-2 offers the possibility of off nadir imagery (lateral inclination until 32° of its mirror), allowing to take images with stereoscopy. These stereoscopic pairs make possible the extraction of altimetric information through parallax measurement. The main objective of this work was to extract, by digital photogrammetry techniques, altimetric information from a stereoscopic pair of the HR-CCD sensor (High Resolution Charge-Coupled Devices) in CBERS-2 and its validation, in search of quantitative parameters that may evaluate the precision and accuracy of these information. Digital Terrain Models (DTMs) with different resolutions, 60 and 100 meters, were generated and statistical tests for a quality analysis of the altimetric information had been applied. In the end, significant improvement in the DTM with resolution of 60 meters in relation to the one of 100 meters hasn’t been verified, and the error of the observations had average of 46,86 meters. Moreover, it was observed something that may be a bias quality control of approximately 38 meters in these models, what lowered for 27,03 meters the average of errors in the verification points. Following the classification adopted in Brazil according to Decree-Law 89817 - Standard of Cartographic Accuracy, it was concluded that it is possible to use these altimetric information for cartographic document generation Class A in scale 1:250000 or minus.

Todo objeto acima do zero absoluto (0 K) emite radiação infravermelha. O planeta Terra tem uma temperatura média de 300 K e seu pico de emitância eletromagnética situa-se dentro do domínio do infravermelho termal (TIR). Dados deste domínio podem ser coletados por sensores instalados em satélites com o intuito de analisar alvos da superfície da Terra em escala local ou global. Esses sensores captam a radiação no TIR e desta radiação, duas grandezas físicas podem ser recuperadas: temperatura da superfície terrestre (TST) e emissividade da superfície terrestre (EST). A TST é um dos principais parâmetros na dinâmica dos fenômenos climáticas e a EST é um parâmetro importante na identificação de diversos tipos de materiais. Dados de temperatura e emissividade não são medidos diretamente por sensores orbitais. Juntas, essas variáveis determinam a radiância espectral emitida por uma superfície que pode ser captada por estes sensores. Neste caso, tem-se uma medida (radiância) e duas variáveis (temperatura e emissividade), o que conduz a uma equação sem solução única. Vários métodos foram propostos nas últimas décadas e cada técnica tem um conjunto de restrições que deve ser observado a fim de gerar resultados confiáveis. No presente trabalho, dois algoritmos foram propostos para estimar a TST e a EST. A desigualdade de Cauchy-Schwarz é empregada nos métodos desenvolvidos, tratando o problema de estimação dos parâmetros terrestres como uma comparação entre vetores, que correspondem a valores de radiância de imagens do subsistema TIR/ASTER e de assinaturas espectrais de experimentos realizados em laboratório. Um dos métodos acrescenta uma etapa no processamento de dados, em que é aplicado regressão linear para um polinômio do 2º grau entre produtos internos (eixo das ordenadas) e temperaturas (eixo das abscissas). Neste caso, a nova estimativa para temperatura será a abscissa do vértice. Os algoritmos foram testados em dados simulados de temperatura e emissividade obtidos em laboratório de um mineral de quartzo livre de impurezas e com uma assinatura espectral conhecida, associada à ligação Si − 0 na região do TIR. Além disso, os algoritmos foram aplicados em dados de radiância captados pelo sensor ASTER. Os resultados obtiveram desempenho satisfatório levando em conta as características de heterogeneidade do banco de dados experimental e da interferência dos gases atmosféricos. / Any object above absolute zero (0 K) emit infrared radiation. The planet Earth has an average temperature of 300 K and its peak of electromagnetic emittance lies within the domain of thermal infrared (TIR). Sensors in satellites can collect this domain data in order to analyze the Earth’s surface targets in local or global scale. These sensors capture radiation in TIR and from this radiation, two physical quantities can be retrieved: land surface temperature (LST) and land surface emissivity (LSE). The TST is one of the main parameters in the dynamics of climatic phenomena and the EST is an important parameter in the identification of various types of materials. Satellite sensors do not directly measure temperature and emissivity data. Together, these variables determine the spectral radiance emitted by a surface that can be captured by these sensors. In this case, one has a measure (radiance) and two variables (temperature and emissivity), leading to a mathematical problem no single solution. Together, these variables determine the spectral radiance emitted by a surface that can be captured by these sensors. In this case, there is a measure (radiance) and two variables (temperature and emissivity), leading to an equation with no single solution. Several methods have been proposed in recent decades and each technique has a set of restrictions that must be observed in order to generate reliable results. In this study, two algorithms have been proposed to estimate the TST and EST. Cauchy-Schwarz inequality is used in methods developed by treating the problem of estimating terrestrial parameters as a comparison between vectors, corresponding to values of radiance of TIR/ASTER subsystem and spectral signatures of experiments performed in the laboratory. One method adds a step in the data processing, wherein regression is applied to a polynomial of 2nd degree between inner products (ordinate axis) and temperature (abscissa axis). In this case, the new estimate for temperature is the abscissa of the vertex. The algorithms were tested on simulated data of temperature and emissivity obtained in the laboratory of a quartz mineral free of impurities and with a known spectral signature, associated with the Si − 0 bond in the TIR domain. Moreover, the algorithms have been applied in radiance data captured by the sensor ASTER. The results achieved satisfactory performance taking into account the characteristics of the experimental database heterogeneity and the interference of atmospheric gases.

Todo objeto acima do zero absoluto (0 K) emite radiação infravermelha. O planeta Terra tem uma temperatura média de 300 K e seu pico de emitância eletromagnética situa-se dentro do domínio do infravermelho termal (TIR). Dados deste domínio podem ser coletados por sensores instalados em satélites com o intuito de analisar alvos da superfície da Terra em escala local ou global. Esses sensores captam a radiação no TIR e desta radiação, duas grandezas físicas podem ser recuperadas: temperatura da superfície terrestre (TST) e emissividade da superfície terrestre (EST). A TST é um dos principais parâmetros na dinâmica dos fenômenos climáticas e a EST é um parâmetro importante na identificação de diversos tipos de materiais. Dados de temperatura e emissividade não são medidos diretamente por sensores orbitais. Juntas, essas variáveis determinam a radiância espectral emitida por uma superfície que pode ser captada por estes sensores. Neste caso, tem-se uma medida (radiância) e duas variáveis (temperatura e emissividade), o que conduz a uma equação sem solução única. Vários métodos foram propostos nas últimas décadas e cada técnica tem um conjunto de restrições que deve ser observado a fim de gerar resultados confiáveis. No presente trabalho, dois algoritmos foram propostos para estimar a TST e a EST. A desigualdade de Cauchy-Schwarz é empregada nos métodos desenvolvidos, tratando o problema de estimação dos parâmetros terrestres como uma comparação entre vetores, que correspondem a valores de radiância de imagens do subsistema TIR/ASTER e de assinaturas espectrais de experimentos realizados em laboratório. Um dos métodos acrescenta uma etapa no processamento de dados, em que é aplicado regressão linear para um polinômio do 2º grau entre produtos internos (eixo das ordenadas) e temperaturas (eixo das abscissas). Neste caso, a nova estimativa para temperatura será a abscissa do vértice. Os algoritmos foram testados em dados simulados de temperatura e emissividade obtidos em laboratório de um mineral de quartzo livre de impurezas e com uma assinatura espectral conhecida, associada à ligação Si − 0 na região do TIR. Além disso, os algoritmos foram aplicados em dados de radiância captados pelo sensor ASTER. Os resultados obtiveram desempenho satisfatório levando em conta as características de heterogeneidade do banco de dados experimental e da interferência dos gases atmosféricos. / Any object above absolute zero (0 K) emit infrared radiation. The planet Earth has an average temperature of 300 K and its peak of electromagnetic emittance lies within the domain of thermal infrared (TIR). Sensors in satellites can collect this domain data in order to analyze the Earth’s surface targets in local or global scale. These sensors capture radiation in TIR and from this radiation, two physical quantities can be retrieved: land surface temperature (LST) and land surface emissivity (LSE). The TST is one of the main parameters in the dynamics of climatic phenomena and the EST is an important parameter in the identification of various types of materials. Satellite sensors do not directly measure temperature and emissivity data. Together, these variables determine the spectral radiance emitted by a surface that can be captured by these sensors. In this case, one has a measure (radiance) and two variables (temperature and emissivity), leading to a mathematical problem no single solution. Together, these variables determine the spectral radiance emitted by a surface that can be captured by these sensors. In this case, there is a measure (radiance) and two variables (temperature and emissivity), leading to an equation with no single solution. Several methods have been proposed in recent decades and each technique has a set of restrictions that must be observed in order to generate reliable results. In this study, two algorithms have been proposed to estimate the TST and EST. Cauchy-Schwarz inequality is used in methods developed by treating the problem of estimating terrestrial parameters as a comparison between vectors, corresponding to values of radiance of TIR/ASTER subsystem and spectral signatures of experiments performed in the laboratory. One method adds a step in the data processing, wherein regression is applied to a polynomial of 2nd degree between inner products (ordinate axis) and temperature (abscissa axis). In this case, the new estimate for temperature is the abscissa of the vertex. The algorithms were tested on simulated data of temperature and emissivity obtained in the laboratory of a quartz mineral free of impurities and with a known spectral signature, associated with the Si − 0 bond in the TIR domain. Moreover, the algorithms have been applied in radiance data captured by the sensor ASTER. The results achieved satisfactory performance taking into account the characteristics of the experimental database heterogeneity and the interference of atmospheric gases.

Resumo não disponível

Em 1988, os governos do Brasil e da China estabeleceram uma parceria para construção e lançamento de satélites de Sensoriamento Remoto que atendessem suas necessidades comuns. O programa de cooperação CBERS (China-Brazilian Earth Resources Satellite) propiciou os lançamentos dos satélites CBERS-1 em outubro de 1999 e CBERS-2 em 2003, e prevê ainda o lançamento de mais três satélites nos próximos anos. Entre diversas funções importantes, o CBERS-2 oferece ainda a possibilidade de visada off nadir, ou seja, com inclinação lateral de até 32° do seu espelho, permitindo a tomada de imagens em estereoscopia. Esses pares estereoscópicos possibilitam, através de medidas de diferença de paralaxe, a extração de informações altimétricas. O objetivo central deste trabalho foi a extração, através da aplicação de técnicas de fotogrametria digital, de informações altimétricas de um par estereoscópico do sensor HR-CCD (High Resolution Charge-Coupled Devices) do CBERS-2 e sua validação, na busca de parâmetros quantitativos que avaliem a precisão e a exatidão dessas informações. Foram gerados Modelos Digitais de Terreno (MDTs) com diferentes resoluções, 60 e 100 metros, e empregados testes estatísticos para análise da qualidade das informações altimétricas. Ao final, não se verificou melhoria significativa no MDT com resolução de 60 metros em relação ao de 100 metros, ficando o erro das observações com média de 46,86 metros. Além disso, pôde-se observar o que pode vir a ser um erro sistemático de aproximadamente 38 metros nesses modelos, o que baixou para 27,03 metros o valor da média dos erros nos pontos de verificação. Seguindo classificação adotada no Brasil segundo o Decreto Lei 89.817 - Padrão de Exatidão Cartográfica, concluiu-se que há possibilidade de se utilizar essas informações altimétricas na geração de documentos cartográficos Classe A em escala de 1:250 000 ou menores. / In 1988, the governments of Brazil and China established a partnership for construction and launching of Remote Sensing satellites, aiming to supply its common necessities. The cooperation program CBERS (China-Brazilian Earth Resources Satellite) propitiated the launching of the satellites CBERS-1 in October 1999, and CBERS-2 in 2003, and foresees the launching of other three satellites in the next years. Among several important functions, CBERS-2 offers the possibility of off nadir imagery (lateral inclination until 32° of its mirror), allowing to take images with stereoscopy. These stereoscopic pairs make possible the extraction of altimetric information through parallax measurement. The main objective of this work was to extract, by digital photogrammetry techniques, altimetric information from a stereoscopic pair of the HR-CCD sensor (High Resolution Charge-Coupled Devices) in CBERS-2 and its validation, in search of quantitative parameters that may evaluate the precision and accuracy of these information. Digital Terrain Models (DTMs) with different resolutions, 60 and 100 meters, were generated and statistical tests for a quality analysis of the altimetric information had been applied. In the end, significant improvement in the DTM with resolution of 60 meters in relation to the one of 100 meters hasn’t been verified, and the error of the observations had average of 46,86 meters. Moreover, it was observed something that may be a bias quality control of approximately 38 meters in these models, what lowered for 27,03 meters the average of errors in the verification points. Following the classification adopted in Brazil according to Decree-Law 89817 - Standard of Cartographic Accuracy, it was concluded that it is possible to use these altimetric information for cartographic document generation Class A in scale 1:250000 or minus.

[pt] Este trabalho faz parte do projeto de um sistema distribuído de microcomputadores, MULTIPUC, em desenvolvimento no Laboratório de Engenharia e Sistemas de Computação (LESC) DA PUC/RJ. Neste trabalho descreve-se o projeto e desenvolvimento de duas máquinas: - O computador Central do MULTIPUC - controlador Inteligente de Comunicação O computador Central do MULTIPUC é baseado no microprocessador 8086 da Intel e sua finalidade é gerenciar os acessos dos microcomputadores satélites do MULTIPUC às memórias secundárias e dispositivos periféricos e ainda, a comunicação dos satélites entre si e com máquinas externas ao MULTIPUC. O Controlador Inteligente de comunicação é um processador dedicado à tarefas de comunicações externas e é baseado no microprocessador 8085 da Intel e no controlador programável de DMA 8237 da Intel. / [en] This work is part of a microcomputer network Project called MULTIPUC which hás been developed at the Laboratório de Engenharia e Sistemas de Computação (LESC). This work is a description of the design and implementation of two machine: - The MULTIPUC Central Computer - The communication Intelligent Controller The MULTIPUC Central Computer is based on the Intel 8086 microprocessor. Its main purpose is to manage the accesses of the MULTIPUC microcomputers called SATÉLITES to secundary memories and peripherals and also the communication of SATÉLITES among themselves and other computeres external to MULTIPUC. The communication Inteligent Controller is a processor dedicated to tasks of external communications and is based on the Intel 8085 microprocessor and the Intel 8237, programmable DMA Controller.

[pt] Com o objetivo de prover acesso global ao mundo da informação, as comunicações via satélite desempenham um papel fundamental, possibilitando o acesso de serviços de faixa larga em áreas onde a infra-estrutura terrestre não permite. Este trabalho apresenta uma caracterização destas aplicações potenciais para redes ATM via satélite, descrevendo os problemas e as limitações que ainda precisam ser superados, assim como as soluções que já foram sugeridas. Entre estes problemas, está o desenvolvimento de protocolos de múltiplo acesso que possibilitem a utilização eficiente do segmento espacial e, ao mesmo tempo, garanta a qualidade do serviço. Os protocolos de múltiplo acesso tradicionais não são adequados para redes com múltiplos serviços, como se espera num ambiente de faixa larga, visto que foram desenvolvidos para redes com um determinado tipo de aplicação. Desta forma, é necessário realizar uma adaptação destas técnicas convencionais, para esta nova realidade, pois através de protocolos de múltiplos acesso eficiente, será possível obter ganhos consideráveis nos recursos de segmento espacial, cada vez mais escassos e, conseqüentemente, caros. Para verificar em mais detalhes este problema, descreveremos três protocolos propostos para múltiplo acesso em redes ATM via satélite, todas eles baseados na técnica de método de acesso por divisão do tempo (ADTMA). O desempenho destes protocolos é analisado, através de simulação, comparando-se as vantagens e desvantagens de cada um. / [en] In order to provide global Access to the world of information, the satellite communications play a key rolo, making possible the Access of broadband services to areas where the terrestrial infrastructure doesn´t allow. This work shows a characterization of the potencials applications to the satellite ATM networks, making a description of the problems and limitations that need to be overcome, as well as the solutions that have been suggested. Among thesse problems, we have the development of multiple access protocols that allow an efficient utilization of space segment and, at same time, guarantee the quality of service. The traditionals multiples access protocols are not well suitable to multiple service networks, as we hope in a broadband environment, since they were created to networks with a specific application. So, it´s necessary to make an adaptation in these conventionals technics to this new reality, because through efficients multiple access protocols, will be possible to have considerable gains in space segment`s resources, more and more rare and, consequantly, expensive. To verify in more details this problem, we describe three protocols suggested to provide multiple access in satellite ATM networks, all of them based on the technic of time division multiple access (TDMA). The performance analysis of these protocols is done, through simulations, confronting the advantages and disadvantages of each one.

[pt] Dois dos principais fatores que afetam o desempenho dos sistemas de comunicação sem fio são a ocorrência de chuvas ao longo do percurso de transmissão e a existência de interferências externas. Para garantir um desempenho adequado para o enlace, é usual estabelecer limites para as percentagens de tempo durante as quais o desempenho do sistema pode ficar abaixo de alguns níveis pré-estabelecidos. importante que, tanto a degradação de desempenho provocada pela chuva quanto aquela devida às interferências externas sejam tais que as restrições de desempenho sejam atendidas. A degradação devida a chuvas é usualmente considerada no dimensionamento do enlace, uma vez que os modelos matemáticos para a atenuação por chuvas são amplamente conhecidos. No caso de interferências externas, a degradação por elas causada é limitada através do estabelecimento de restrições ao comportamento estatístico das potências dos sinais interferentes. Estas restrições, atualmente em estudo no âmbito da União Internacional de Telecomunicações, devem ser tais que, independentemente das características específicas do sistema interferente considerado, as condições de desempenho requeridas para o enlace sejam satisfeitas. O presente trabalho define um problema de otimização com restrições, cuja solução permite estabelecer as condições a serem impostas ao comportamento estatístico das potências dos sinais interferentes presentes em um enlace. / [en] Two of the main factors that affect the performance of wireless communication systems are fading due to rain and interfering signals that reach the receiver. To guarantee an adequate communication link performance, it is usual to limit the percentages of time during which the system performance may be below certain predefined levels. It is important that performance degradation due to both rain and external interferences be such that these performance constraints are met. Degradation due to rain is usually considered in the communication link design, as mathematical models for rain attenuation are widely known. For external interferences, degradation is usually limited by establishing constraints to the statistical behaviour of the interfering signal power. These constraints should be such that, independently of the specific characteristics of the considered interfering system, link performance objectives can be met. Studies aiming the definition of adequate constraints are currently being developed within the International Telecommunication Union. This dissertation defines a constrained optimization problem that allows for the definition of the constraints to be satisfied by the statistical behaviour of the interfering signal power so that link performance are met.