EFFICIENT USE OF THE GEOESTATIONARY SATELLITE ORBIT: ORBITAL POSITION OPTIMIZATION
COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === 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 div...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
2005
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=6709@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=6709@2 |
| Summary: | COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === 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. === 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 (min-
imum elevation angle) and by the maximum allowable
interference levels
(aggregate and single-entry) are considered. The
optimization algorithm re-
quires the evaluation of the Gradient vector and the
Hessian matrix. To
avoid numeric problems, analytic expressions of these
quantities were de-
rived. 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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