[pt] O projeto de antenas refletoras para a geração de feixes modelados envolve a construção de algoritmos baseados em métodos de análise eletromagnética associados a técnica de otimização. Em geral, estes algoritmos demandam considerável tempo de processamento computacional, impondo limites para sua utilização intensiva na exploração de diferentes conjuntos de especificações e na busca de soluções mais compactas. Neste trabalho, será considerada a síntese de antenas refletoras circularmente simétricas para a geração de feixes modelados circularmente simétricos. Em função das características de simetria da antena, simplificações serão introduzidas na formulação do problema, reduzindo substancialmente o tempo de processamento e viabilizando sua utilização intensiva. Para a análise eletromagnética da antena refletora serão consideradas as aproximações da Ótica Física (PO) e das correntes de franja (CF). Considerando alimentadores radiando um campo com dependência azimutal n=1, o algoritmo foi adaptado e aplicado no modelamento de antena refletora para atender as especificações do CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite). Para alimentadores com dependência azimutal n=0, foram considerados sistemas de antenas omnidirecionais de um e dois refletores para a geração de diagramas modelados no plano vertical. Para estes dois tipo de sistema, o algoritmo de modelamento foi utilizado para maximizar o diagrama em direção e para produzir diagramas com dependência do tipo cossecante ao quadrado no plano vertical. A validação da técnica de análise eletromagnética desenvolvida foi obtida comparando os resultados com os gerados via Métodos dos Momentos. / [en] The usual algorithms employed in the design of shaped reflector antennas for satellite applications embed an electromagnetic analysis method in an optimization technique. In general, these algorithms demand considerable computation time, limiting its intensive use in the study to explore different sets of specifications and to search for more compact geometries. In this work, it is considered the particular case of the shaping of circularly symmetric reflectors antennas for the generation of circularly symmetric radiation patterns. The use of the reflector surface properties simplifies the formulation of the electromagnetic scattering and substantially reduces the computer time involved in the optimization iteration. For the electromagnetic scattering, the algorithm employed here considers the approximations given by the Physical Optics and Fringe Currents methods. Firstly, the shaping algorithm was applied in the design of a single reflector antenna to comply with the specifications of the China-Brazil Earth Resources Satellite (CBERS). For this case, the feed radiation pattern was represented by model with azimuthal dependence n=1. As a second case, the shaping algorithm was applied in the design of single and dual reflector omnidirectional antennas. Theses antennas were feed by a TEM coaxial horn with azimuthal dependence n=1. For these two type of antenna configurations, the modelling algorithm was used to maximize the diagram in one direction or to produce radiation patterns with dependence of the type cosecant to the square in the vertical plan. A Methods of Moments electromagnetic analysis was used to validate the scattering fields yielded by the PO+Fringe currents approximations.

[pt] Neste trabalho é feito um estudo sobre o desempenho de protocolos de múltiplo acesso adaptativos utilizados em redes via satélite. Inicialmente é apresentado um histórico destes protocolos de múltiplo acesso, descrevendo-se seus fundamentos e incluindo os principais protocolos utilizados atualmente. Em seguida, o protocolo denominado DVB-RCS é descrito e analisado em detalhe e sua aplicação é avaliada em uma rede interativa via satélite utilizando o simulador de redes Opnet. O modelo simulado é o de uma rede VSAT constituída de um grande número de estações terrenas, um satélite e uma estação Hub. São considerados vários tipos de tráfego: tráfego CBR, para transmissão de voz, tráfego VBR para vídeo e UBR para tráfego HTTP e transmissão de dados em geral. Os modelos de tráfego utilizados se basearam na modelagem tradicional de fontes on-off e, no caso de tráfego HTTP, o modelo foi o mesmo adotado para avaliação do sistema UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Para cenários correspondentes a diferentes composições de tráfego, é avaliada a vazão média e o atraso na reserva de recursos, procurando-se determinar critérios para dimensionamento da rede, como a composição de tráfego adequada a cada situação. / [en] In this work, we study the performance of adaptive multiple access protocols used in satellite networks. Firstly a survey of such protocols is presented, describing their basic characteristics and including the main protocols used nowadays. Then, the protocol DVB-RCS is described and analyzed in detail and its applications to an interactive satellite network is evaluated using the Opnet network simulator. The simulated model is the one of a VSAT network with a large number of earth stations, a satellite and a Hub station. Several types of traffic source are considered: CBR traffic for voice transmission, VBR traffic for video stream transmission and UBR traffic for HTTP traffic and general data transmission. The traffic models are based on traditional on-off source and, for HTTP, the model is the one adopted for evaluation of the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). For scenarios corresponding to different traffic compositions, the average throughput and resource reservation delay, seeking to design criteria for the network, e.g. the most appropriate traffic composition for each situation.

[pt] O dimensionamento de enlaces digitais de comunicação e realizado com base em objetivos de desempenho a serem satisfeitos por determina- dos parâmetros, considerando o comportamento aleatório das fontes de degradação do sinal. Em sistemas de comunicação móvel por satélite, o de- sempenho pode ser fortemente afetado pelo erro de apontamento da antena provocado pelo movimento da plataforma. Neste estudo,é apresentada uma metodologia para a caracterização estatística da degradação conjunta por erro de apontamento e por atenuação por chuvas, e avaliado o efeito dessas fontes de degradação nos diversos parâmetros de desempenho. A metodolo- gia proposta permite dimensionar o sistema de comunicações móveis por satélite, e determinar restrições a serem impostas ao comportamento es- tatístico do erro de apontamento da antena. / [en] The design of digital communication links is based on performance objec- tives to be satisfied by certain link parameters. In mobile satellite com- munication systems, performance can be strongly affected by the antenna pointing error due to the platform motion. This study presents a method- ology for the statistical characterization of the joint degradation due to pointing error and to rain, and evaluates the effect of these degradation sources on the various performance parameters. The proposed methodology allows for the design of the mobile satellite communication systems, and for the determination of constrains to be imposed on the statistical behavior of the antenna pointing errors.

Rapid urban growth and unprecedented rural to urban transition, along with a huge population growth are new phenomena for both high and low income countries, which started in the mid-20th century. However, urban growth rates and patterns are different in developed countries and developing ones. In less developed countries, urbanization and rural to urban transition usually takes place in an unmanaged way and they are associated with a series of socioeconomical and environmental issues and problems. Identification of the city growth trends in past decades can help urban planners and managers to minimize these negative impacts. In this research, urban growth in the city of Isfahan, Iran, is the subject of study. Isfahan the third largest city in Iran has experienced a huge urban growth and population boom during the last three decades. This transition led to the destruction of natural and agricultural lands and environmental pollutions. Historical and recent remotely sensed data, along with different remote sensing techniques and methods have been used by researchers for urban land use and land cover change detection. In this study three Landsat TM and ETM+ images of the study site, acquired in 1985, 2000 and 2009 are used. Before starting processing, radiometric normalization is done to minimize the atmospheric effects. Then, processing methods including principal component analysis (PCA), vegetation indices and supervised classification are implemented on the images. Accuracy assessment of the PCA method showed that the first PC was responsible for more than 81% of the total variance, and therefore used for analysis of PCA differencing. ΔPC1t1-t2 shows the amount of changes in land use and land cover during the period of study. In this study ten vegetation indices were selected to be applied to the 1985 image. Accuracy assessments showed that Transformed Differencing Vegetation Index (TDVI) is the most sensitive and accurate index for mapping vegetation in arid and semi-arid urban areas. Hence, TDVI was applied to the 2000 and 2009 images. ΔTDVIt1-t2 showed the changes in land use and land cover especially the land use transformation from vegetation cover into the urban class. Supervised classification is the last method applied to the images. Training sites were assigned for the selected classes and accuracy was monitored during the process of training site selection. The results of classification show the expansion of urban class and diminishment in natural and agricultural lands.

[pt] Em comunicações Via-Satélite, o regime de chuvas brasileiro se apresenta como fator limitante na análise da viabilidade de redes VSAT (Very Small Aperture Terminal) nas bandas Ka e Ku. O objetivo do trabalho é analisar a indisponibilidade por chuvas de redes VSAT com topologia em estrela usadas no Brasil para determinados serviços, tais como telefonia e transmissão de dados e TV, utilizando-se cenários hipotéticos em termos da localização das estações terminais, de satélites com transponders nas bandas Ka e Ku e das características reais dos equipamentos e sistemas. Um dos objetivos dentro deste tema foi a análise da influência do modelo de atenuação. Para tal foram utilizadas as duas últimas versões de modelo de atenuação por chuvas que tem sido recomendado pela UIT-R para aplicações em Engenharia. Complementando este objetivo, analisou-se também a influência de dados de taxas de precipitação para o Brasil utilizado nestes modelos, tendo sido utilizadas duas fontes: a Recomendação P.837 do UIT-R e medidas regionais realizadas pelo CETUC. Outro objetivo foi à comparação entre os valores estimados de indisponibilidade com limites máximos recomendados o que permite obter conclusões sobre a viabilidade destes sistemas no Brasil. Complementado o estudo acima descrito, um segundo caso foi analisado correspondendo a um sistema DVBS. O cenário é composto de outro satélite (PAS-9), porém com as mesmas configuração (rede VSAT e topologia em estrela) e estações terrenas com mesmas localizações. A diferença em relação ao primeiro caso reside principalmente na maior taxa de transmissão e por ter sido utilizado na análise da indisponibilidade um modelo de atenuação por chuvas regional, desenvolvido pelo CETUC com base em dados de medidas no Brasil. Uma análise similar foi feita considerando o modelo atual da UIT-R para fins comparativos. / [en] In satellite communication, the Brazilians rains distributions are presented like limited factor in the viability analyze of VSAT networks (Very Small Aperture Terminal) in the bands Ka and Ku. The aim of the work is analyze the unavailable caused by VSAT rains with star topology used in Brazil to some kinds of service, like telephone and data transmission and TV, using conjectural scenes on the satellite s terminal stations with transponders in the bands Ka and Ku and the real characteristics of the equipments and systems. One of the objectives is analyze the influence of the attenuation system. For it were used the last two versions models rainy attenuation that has been recommended by UIT-R for applications in engineering. Completing this objective, were also analyzed the influence precipitation taxes data for Brazil using this models, have been used two fonts: the recommendation P.837 from UIT-R and regional measured realized by CETUC. Other objective was the comparison between unavailable esteem values with maxim limits recommended what allows having conclusions about the viability of these systems in Brazil. Concluding the study, a second case was analyzed corresponding a system. The scene is composed by from other satellite (PAS-9), by the way, with the same localizations. The difference between both are: the first one has a bigger tax of transmission for being used analyze of the unavailable one model of attenuation for regional rains, made by CETUC based on measure data from Brazil. One similar analyze was made considering an actual model of UTI-R for final comparisons.

[pt] A proteção de receptores do Serviço Fixo Terrestre de interferências produzidas por outros sistemas de comunicações é garantida, em determinadas faixas de freqüência, através de condições que devem ser satisfeitas pela função distribuição de probabilidade da razão interferência-ruído térmico (I=N). A garantia de atendimento a estas condições deve ser obtida impondo-se restrições às potências de transmissão dos satélites interferentes. Estas restrições são estabelecidas através de máscaras que definem limites máximos permissíveis para a densidade de fluxo de potência que cada um dos satélites interferentes produz sobre a superfície da Terra. É, portanto, mportante que ao se definir a máscara de densidade de fluxo de potência que irá restringir as transmissões dos satélites, se tenha a certeza de que a máscara escolhida garanta que os critérios de proteção do Serviço Fixo Terrestre sejam atendidos. O presente trabalho analisa, através da simulação do movimento dos satélites envolvido, a proteção dada aos receptores do Serviço Fixo Terrestre por diferentes máscaras de densidade de fluxo de potência. O resultado obtido é de grande importância na escolha da máscara a ser utilizada. / [en] The protection of Fixed Service receivers from the interference produced by others communications systems is guaranteed, in some frequency band, by some constraints to be satisfied the cumulative probability distribution function of the ratio interference-to-thermal noise, I=N. To make sure that these constraints are satisfied, limits are imposed to the interfering system transmitting power levels. These limits are usually established by power flux density (pfd) masks that define the maximum allowed values of power flux density that the interfering satellites can produce on the Earth surface. It is therefore important that, in defining these pfd masks, the Fixed Service protection criterion is satisfied. This work analyzes, through the the simulation of the satellite motion, the protection given to Fixed Service receiver by different power flux-density masks. The obtained results are important for choosing the mask to be adopted.

<p> </p> <p>As a result of Shadow NeRF and Sat-NeRF, it is possible to take the solar angle into account in a NeRF-based framework for rendering a scene from a novel viewpoint using satellite images for training. Our work extends those contributions and shows how one can make the renderings season-specific. Our main challenge was creating a Neural Radiance Field (NeRF) that could render seasonal features independently of viewing angle and solar angle</p> <p>while still being able to render shadows. We teach our network to render seasonal features by introducing one more input variable — time of the year. However, the small training datasets typical of satellite imagery can introduce ambiguities in cases where shadows are present in the same location for every image of a particular season. We add additional terms to the loss function to discourage the network from using seasonal features for accounting for shadows. We show the performance of our network on eight Areas of Interest containing images captured by the Maxar WorldView-3 satellite. This evaluation includes tests measuring the ability of our framework to accurately render novel views, generate height maps, predict shadows, and specify seasonal features independently from shadows. Our ablation</p> <p>studies justify the choices made for network design parameters. Also included in this work is a novel approach to space carving which merges multiple features and consistency metrics</p> <p>at different spatial scales to create higher quality digital surface map than is possible using standard RGB features.</p>

[pt] Este trabalho analisa um problema específico envolvendo o compartilhamento de frequências entre o Serviço Fixo Terrestre (FS) e uma aplicação de alta densidade do Serviço Fixo por Satélite (HDFSS). Este problema, identificado pela primeira vez durante as discussões sobre sistemas de alta densidade ocorridas durante a Conferência Mundial de Radiocomunicações da União Internacional de Telecomunicações de 2003 tem, desde então, sido objeto de diversos estudos. No cenário geral considerado neste trabalho, sistemas do FS e do HDFSS compartilham a mesma faixa de frequências em uma mesma região geográfica. Os sistemas do FS operam como usuários primários e os sistemas HDFSS operam, utilizando técnicas de Rádio Cognitivo, como usuários secundários. Para facilitar a convivência entre os dois serviços, o uso de um Mapa de Ambiente de Rádio (REM - Radio Environment Map) é considerado. Este tipo de mapa, produzido por um Centro de Base de Dados (Data Base Center) a partir de informações recebidas dos usuários secundários, indica em que partes da região geográfica considerada um determinado canal está disponível para uso pelos usuários secundários. Neste trabalho, um novo método de geração de REM é proposto e avaliado. No desenvolvimento do método é utilizada uma modelagem original que considera uma densidade espectral de potência genérica para os sinais transmitidos pelos usuários primários. Além disso, métricas adequadas para avaliar a qualidade de REMs e o desempenho dos métodos de geração são definidas e propostas. Estas métricas são utilizadas numa análise comparativa de desempenho envolvendo o método de geração de REM proposto e um método de geração existente. A análise é feita com base nos resultados obtidos para cenários específicos que, diferentemente dos cenários utilizados em outros trabalhos, considera a existência de múltiplos enlaces do FS na região de interesse. / [en] This work analyzes a specific problem involving the frequency sharing between the Fixed Service (FS) and a High Density application in the Fixed Satellite Service (HDFSS). This problem was first identified through discussions on high density systems held at the 2003 World Radiocommunication Conference and, since then, it has been the object of several studies. This study considers a general scenario involving a geographical area where FS systems shares its operating frequency band with HDFSS systems. The FS systems operate as primary users and the HDFSS systems operate as secondary users using Cognitive Radio techniques. To facilitate the frequency sharing between these two systems, the use of a Radio Environment Map (REM) is considered. This kind of map, produced by a Data Base Center (DBC), is based on the collaboration data received from all secondary users and indicates those locations (inside the considered geographical area) where a given frequency channel is available for use by secondary users. In this work, a new REM generation method is proposed and evaluated. In developing the method, an original mathematical modeling, that considers a generic power spectrum density for the primary users transmissions, is used. Furthermore, appropriate metrics are defined and proposed aiming to assess the REM quality and the REM generation method performance. These metrics are used in a comparative performance analysis involving the proposed REM generation method and an existing generation method. This analysis is based on results obtained for specific scenarios that, unlike those evaluated in other studies, consider the existence of multiple FS links in the geographical area of interest.

Imagens aéreas de campos cultivados tem sido uma importante ferramenta na agricultura de precisão desde o início do século XX. A partir delas, tem sido possível identificar macro padrões de crescimento na lavoura, gerando informações importantes para o gerenciamento da produção. As informações de intensidade em diferentes bandas do espectro eletromagnético podem indicar a presença ou ausência de nutrientes na região de interesse. Diferentes relações entre estas bandas podem gerar informações ainda mais detalhadas. O conhecimento dos indicadores destes nutrientes no solo e na planta durante o crescimento é uma enorme vantagem para o agricultor que pretende otimizar sua cultura. Os desafios na implementação desta tecnologia vão desde a obtenção de tais imagens,a partir de plataformas orbitais até a análise relacionando estas informações aos parâmetros agrícolas de interesse. Este trabalho propõe-se a obter imagens geradas por satélites e,em seguida, estimar parâmetros agrícolas no solo, tais como a concentração de Potássio,Fósforo,Boro,Manganês,entre outros, mapeando as variações destes parâmetros por sobre a área estudada, e compreendendo os impactos da resolução e momento de captação das imagens. Os resultados mostram que uma relação contínua e direta entre os níveis de nutrientes e a refletância e índices de vegetação não alcançariam a confiabilidade desejada. Porém com a aplicação de uma grade de níveis de concentração,o Fertigrama sugerido pelo laboratório responsável pelas análises químicas das amostras de solo, o mapa de variabilidade dos nutrientes se torna uma ferramenta importante para o pequeno produtor, descrevendo quais áreas merecem mais atenção em relação à distribuição por sobre a área de plantio de um determinado nutriente. / Aerial imagery from crop fields have been an important tool inprecision agriculture since the dawn of the 20th century. It has allowed identifying patterns in crop yields, generating usefull information to the production management. Reflectance intensity data in dfferent ranges from the electromagnetic spectrum may indicate the presence or the absence of nutrients in the soil of an area. Different relations between these light bands may generate even more detailed information.The knowledge of these nutrients content in the soil or in the crop during its growth its a valuable asset to the farmer that seeks to optimize its yield. The challenges of implementing this technology ranges from the selection of the imagery,using orbital platforms to the extraction of the reflectance information from it and the analysis of its relationship with the parameters of interest. In this work, satelite imagery, is used to estimate some parameters, namely, the content of Potassium, Phosphorus, Boron, Manganese, among others, inthesoil, creating variability maps over the studied area, and understanding the impacts of the image resolution and sample time frame.The results show that a direct and continuous correlation between the nutrient content levels and the reflectance and vegetation indexes do not reach the desirable levels. However, with the aplication of nutrient content frame, the Fertigram suggested by the very laboratory who analyzed the soil samples, the variability maps become important tools for the small producer who seeks information about deficiency spots up on the crop area.

This diploma thesis focuses on introduction of nowadays quite common technology - GNSS (global navigation satelite systems). In its part, it revises and completes a courseware geodetic field Lipno, which has been established for the needs of geodetic operations courses for students of University of South Bohemia in České Budějovice, landscape management.