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Accuracy of satellite data navigation

Bethke, William J. 03 1900 (has links)
Approved for public release; distribution is unlimited / Image navigation is critical to the effective use of digital imagery for meteorological and oceanographic studies. This thesis reviews various methods used to navigate imagery to the earth and investigates the accuracy of the Naval Postgraduate School (NPS) model. An explanation of how the NPS navigation process works is included for completeness. Results from 2 2 separate runs of the NPS model are studied. / http://archive.org/details/accuracyofsatell00beth / Captain, United States Marine Corps
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Near real-time precise orbit determination of low earth orbit satellites using an optimal GPS triple-differencing technique

Bae, Tae-Suk, January 2006 (has links)
Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 174-186).
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[en] EFFICIENT USE OF THE GEOESTATIONARY SATELLITE ORBIT THROUGH THE OPTIMIZATION OF ORBITAL LOCATIONS / [pt] USO EFICIENTE DA ÓRBITA DE SATÉLITES GEOESTACIONÁRIOS ATRAVÉS DA OTIMIZAÇÃO DE POSIÇÕES ORBITAIS

ERICSON CARVALHO RIBEIRETE 17 January 2007 (has links)
[pt] Este trabalho está relacionado ao problema da utilização eficiente da órbita de satélite geoestacionários. Neste problema, os satélites devem ser alocados adequadamente na órbita, obedecendo a limites de interferência máxima, de modo a satisfazer os requisitos de desempenho dos sistemas. Algumas técnicas para a determinação das posições orbitais de satélites existentes e planejados são mencionadas. Um novo modelo matemático para a otimização das posições orbitais dos satélites, baseado na minimização de uma função objetivo associada à interferência total que afeta cada um dos sistemas, é proposto. Finalmente, alguns resultados obtidos através da aplicação deste modelo são analisados e comparados a outros resultados disponíveis. / [en] This work is related to the problem of efficiently using the geoestationary satellite orbit in an interference limited environment. Some techniques to determine the orbital positions of existing and planned satellites are mentioned. A new mathematical model for optimizing satellite orbital positions based on the minimization of an objective function associated to the total interference affecting each system is proposed. Finally, results obtained through the application of this model are analysed and compared to other available results.
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On Satellite Gravity Gradiometry

Eshagh, Mehdi January 2009 (has links)
QC 20100713
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A study of solar radiation pressure acting on GPS satellites

Froideval, Laurent Olivier 22 October 2009 (has links)
An increasing number of GPS applications require a high level of accuracy. To reduce the error contributed by the GPS ephemerides, an accurate modeling of the forces acting on GPS satellites is necessary. These forces can be categorized into gravitational and non-gravitational forces. The non-gravitational forces are a significant contribution to the total force on a GPS satellite but they are still not fully understood whereas the gravitational forces are well modeled. This study focuses on two non-gravitational forces: Solar Radiation Pressure (SRP) and the y-bias force. Different SRP models are available in the University of Texas Multi-Satellite Orbit Determination Program (MSODP). The recently developed University College London model was implemented for the purpose of this study. Several techniques to compute parameters associated with SRP models and the y-bias force during an orbit prediction were examined. Using the International GNSS Service (IGS) precise ephemerides as a reference, five different models were compared in the study. Satellite Laser Ranging (SLR) residuals were also studied to validate the approach. Results showed that the analytical UCL model performed as well as a purely empirical model such as the Extended CODE model. This is important since analytical models attempt to represent the physical phenomena and thus might be better suited to separate SRP from other forces. The y-bias force was then shown to have a once per revolution effect. The time evolution of the y-bias was found to be dependent on the SRP model used, the satellite Block type, the orbital plane, and the attitude of the satellite which suggests that estimates of y-bias contain errors from other sources, particularly the SRP models. The dependency of the y-bias evolution on the orbital plane suggests that the orientation of the plane towards the Sun is important. / text
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[en] EFFICIENT USE OF THE GEOESTATIONARY SATELLITE ORBIT: ORBITAL POSITION OPTIMIZATION / [pt] USO EFICIENTE DA ÓRBITA DE SATÉLITES GEOESTACIONÁRIOS: OTIMIZAÇÃO DAS POSIÇÕES ORBITAIS

MARCELLE SANTIAGO DO NASCIMENTO 22 July 2005 (has links)
[pt] Este trabalho está relacionado ao problema do uso eficiente da órbita de satélite geoestacionário. A utilização eficiente da órbita é obtida através de um algoritmo de otimização que permite escolher as posições orbitais para os diversos sistemas de modo a reduzir ao máximo o percentual do arco orbital utilizado. Sendo assim, desenvolvido um modelo matemático que considerou além de aspectos de interferência, detalhes da geometria envolvida no problema (posições orbitais dos satélites, posições das estações terrenas, apontamento de antenas, etc.). Este modelo foi utilizado na definição de um problema de otimização com restrição cuja função objetivo se baseia na parcela do arco orbital utilizado. Neste problema de otimização com restrição foram consideradas restrições de níveis máximos de interferência (de entrada única e agregada) além de restrições de arcos orbitais, impostas por aspecto de propagação. O algoritmo de otimização utilizado requer o cálculo do Vetor Gradiente e da Matriz Hessiana. Para evitar erros de origem numéricos essas quantidades foram calculadas utilizando expressões analíticas desenvolvidas neste trabalho. O método matemático foi aplicado a situações específicas conduzindo a resultados que mostraram um uso eficiente da órbita de satélites geoestacionários através de soluções onde a parcela utilizada do arco é minimizada. / [en] This work is related to the efficient use of the geostationary satellite orbit. It presents and describes an optimization model which chooses the best orbital position for each satellite so that the length used orbital arc is minimized. A mathematical model considering aspects such as interference, geometry details (orbital position of the systems, earth station position, boresight of the antenna, etc) is proposed. This model was used in the definition of a constrained optimization problem in which the cost function is the length of the used orbital arc. Constrained imposed by propagation aspects (minimum elevation angle) and by the maximum allowable interference levels (aggregate and single-entry) are considered. The optimization algorithm requires the evaluation of the Gradient vector and the Hessian matrix. To avoid numeric problems, analytic expressions of these quantities were derived. Results of the application of this model to specific situations involving real data were also described and conducted to solutions where the length of the orbit used was minimized
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[en] PROPAGATION EFFECTS IN LOW EARTH ORBIT SATTELITE LINKS / [pt] MODELAMENTO DE EFEITOS DE PROPAGAÇÃO EM ENLACES SATÉLITE DE ÓRBITA BAIXA

MARTA PUDWELL CHAVES DE ALMEIDA 02 December 2003 (has links)
[pt] O efeito da atenuação por chuvas em enlaces satélites que operam em frequências acima de 10 GHz é decisivo no cálculo de desempenho do sistema. A evolução da tecnologia dos sistemas satélite e a necessidade de expansão dos serviços de comunicações móveis pessoais levaram ao uso de sistemas de comunicação com satélites de órbita baixa. Estes sistemas são particularmente interessantes para o oferecimento destes serviços por suas características de pequeno atraso de propagação e uso de potência de transmissão mais baixas que os sistemas geoestacionários. Satélites em órbita baixas (LEO) operam em altitudes de cerca de 1000km e possuem movimento em relação à estação terrena. Esta característica de mobilidade traz novas questões sobre o comportamento da atenuação por chuvas, em particular a necessidade de um modelo de previsão de atenuação para estes enlaces com ângulo de elevação variante no tempo. Neste trabalho um modelo para a previsão de atenuação em enlaces com ângulo de elevação fixo, mais preciso do que os existentes na literatura técnica, foi desenvolvido como primeiro passo para o tratamento do problema de enlaces com ângulo de elevação variável. A seguir foi feita uma simulação de medidas em enlaces LEO a partir do banco de dados de medidas de atenuação em enlaces fixos no Brasil, considerando um modelo de constelação de satélites. Foi implementado um método geral que utiliza o histograma dos ângulos de elevação do satélite como ponderação da distribuição cumulativa de atenuação em cada ângulo. O método foi testado contra os resultados obtidos com simulações para a constelação Globalstar sendo obtida muito boa concordância entre o modelo de predição desenvolvido e a simulação. / [en] Rain attenuation is the most important propagation effect to be taken into account in the performance calculation for satellite systems operation at frequencies above 10 GHz. The technological evolution of such systems and the need for personal communication systems with global coverage lead to the use of low earth orbit communication systems, that not only have shorter propagation delays but also allow the use of lower transmission power than the traditional geostationary systems. Low earth orbit (LEO) satellites have altitudes around 1.000 Km and are in motion relatively to the earth stations. This mobility requires a new approach to the problem of rain attenuation prediction, particularly the need for a prediction model that takes into account the elevation angle variability. In this work, an improved rain attenuation prediction method for the geostationary case has been developed as a starting point for the analysis of the nongeostationary case. Then, the rain attenuation in the a LEO system has been simulated using measured data from fixed system systems and the satellite constellation model. A general method for slant path rain attenuation prediction considering variable elevation angles is proposed. The method uses the histogram of the elevation angles to weight the distributions obtained for fixed elevation. The method has been tested with simulations performed for the Globalstar LEO system and a very good agreement was obtained.
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Model lineárního transpondéru / Linear Transponder Model

Pospíšil, Miroslav January 2010 (has links)
This master’s thesis deals with satellite transponders. Firstly, satellite communication basics, satellite services definitions, frequency bands and satellite orbits are investigated. The second chapter forms the satellite transponders analysis. The transparent transponder and the transponder with on-board processing are described. Finally, a transponder model is designed and simulated in communication chain.

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