Satellite communication is a widely known method for communicating with remote or disaster-strickenplaces. Sometimes, thecommunication can be a matter of life and death,and it is thus vital that it works well. For two-way communication (such as internet) it is necessary for the antenna on Earth to point towards the satellite with a pointing error not larger than a few tenths of a degree. For example, regulations decided by the authorities in the U.S. forbid pointing errors larger than 0.5°. In some cases the antenna on Earth has to be moving while satellite communication is maintained. Such cases can be when the antenna is mounted to a vehicle, and the antenna thus has to compensate for the vehicle’s movement in order to point at the satellite. This application of satellite communication is called Satcom on the Move (SOTM). By constructing a Simulink model of an entire SOTM-system, including vehicle dynamics, satellite position, signal behavior, sensors, and actuators, different control strategies can be compared. This thesis compares the performance of an H2- and an LQG-controller for a static initial acquisition case, and a dynamic inertial stabilization case. The static initial acquisition case is performed with a search algorithm (SpiralSearch) aiming to find the satellite signalin the shortest possible time for a given initial pointing error. The dynamic inertial stabilization case is performed by allowing the simulated vehicle to drive in a slalom pattern and over uneven grounds. The controllers are designed based on modern control theory.The conclusion of this thesis is that the H2-controller performs slightly better in the static testcase,whereastheLQG-controller performs slightly better in the dynamic test cases. However, the results are greatly influenced by the tuning of the controllers, meaning that the comparison is not necessarily true for the controllers rather than the tuning parameters. / Satellitkommunikation är en allmänt känd metod för att kommunicera med avlägsna eller katastrofdrabbade platser. Ibland kan kommunikationen vara en fråga om liv och död, och det är därför viktigt att den fungerar bra. För tvåvägskommunikation (som internet) är det nödvändigt att antennen på jorden pekar mot satelliten med ett pekfel som inte är större än några tiondels grader. Exempelvis finns det lagar i USA som förbjuder pekfel större än 0,5°. I vissa fall måste antennen på jorden röra sig medan satellitkommunikation upprätthålls. Sådana fall kan vara när antennen är monterad på ett fordon och antennen således måste kompensera för fordonets rörelse för att peka mot satelliten. Denna applikation av satellitkommunikation kallas Satcom on the Move(SOTM). Genom att konstruera en simulinkmodell av ett fullständigt SOTM-system, inklusive fordonsdynamik, satellitposition, signalbeteende, sensorer och ställdon, kan olika reglerstrategier jämföras. Denna avhandling jämför en H2 - och en LQG-regulator för ett statiskt fall, samt ett dynamiskt fall. Det statiska fallet utförs med en sökalgoritm (spiralsökning) som syftar till att hitta en specifik satellitsignal på kortast möjliga tid för ett givet initialt pekfel. Det dynamiska fallet utförs genom att låta det simulerade fordonet köra i slalommönster och på ojämnt underlag. Regulatorerna är designade baserade på modern kontrollteori. Slutsatsen av denna avhandling är att H2-regulatorn presterar något bättre i det statiska testfallet, medan LQG-regulatorn presterar något bättre i de dynamiska testfallen. Resultaten påverkas emellertid kraftigt av de designade reglerparametrarna, vilket innebär att jämförelsen inte nödvändigtvis är sann för kontrollerna, utan snarare förde specifika reglerparametrarna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-279331 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Hellberg, Joakim, Sundkvist, Axel |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:394 |
Page generated in 0.0041 seconds