Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais

Bibliographic Details
Main Author: Reis, Leandro Ribeiro
Publication Date: 2021
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UnB
Download full: https://repositorio.unb.br/handle/10482/45648
Summary: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.
id UNB_f58d4214d61a887bb8297466aecf3dd4
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/45648
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciaisAnálise de missão espacialCintilação ionosféricaBanda UHFClima espacialDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.O avanço tecnológico e as oportunidades de lançamentos têm proporcionado o desenvolvimento de missões espaciais de pequenos satélites por diferentes organizações em todo o mundo para diversas aplicações. Destaca-se a tendência de utilização do padrão CubeSat, que, normalmente, utiliza a banda estreita nas frequências UHF para se comunicar. A utilização da banda estreita proporciona vantagens como maior penetração e menor atenuação na camada troposférica se comparado com a banda larga. Entretanto, na camada ionosférica há fenômenos como cintilação, rotação de Faraday e atraso ionosférico que podem impactar significativamente os sinais de banda estreita do satélite. Nesse contexto, este trabalho apresenta uma proposta de processo para planejamento de missão espacial considerando os riscos dos fenômenos ionosféricos, em especial da cintilação, e sua contribuição para redução da margem do canal de comunicação. Inicialmente, uma análise dos principais efeitos das camadas ionosférica e troposférica é apresentada, contextualizando para aplicações no Brasil, ou outros setores com características semelhantes. Especificamente, é apresentada uma metodologia que leva em consideração o impacto da cintilação ionosférica, medida por meio do índice S4, na atenuação de potência do sinal de forma a orientar o planejamento do enlace de comunicação, e a caracterização das janelas de menor risco para comunicação em cenário ionosférico perturbado por tempestades solares, relacionados a eventos de Clima Espacial. O processo proposto busca determinar e melhorar a confiabilidade do canal de comunicação, principalmente em regiões com altos índices de cintilação ionosférica como a do Brasil. O processo desenvolvido foi aplicado no contexto de análise de missão espacial do CubeSat AlfaCrux, possibilitando investigar possíveis cenários de operação e os impactos da cintilação ionosférica no enlace de comunicação entre o CubeSat e a estação terrena localizada em Brasília/DF.Technological advancement and new launch opportunities have enabled the development of small satellite missions for different applications by many organizations worldwide. One highlights the use of the CubeSat standard, which normally recommends the operation on narrow ranges of the UHF frequency band to communicate. The use of narrow bands has advantages compared to broadband, such as greater penetration and less attenuation in the tropospheric layer. However, in the ionospheric layer, phenomena such as scintillation, Faraday rotation and ionospheric delay may significantly impact the satellite's narrowband signals. In this context, this work is a proposal for planning a space mission, considering the risks of ionospheric phenomena, especially scintillation, and their contribution to reducing the margin of the communication link. Initially, an analysis of the main effects of the ionospheric and tropospheric layers is presented, providing the context for applications in Brazil, or other areas with similar characteristics. Specifically, a methodology is presented that considers the impact of ionospheric scintillation, measured by means of the S4 index, on the attenuation of signal strength to guide the planning of the communication link, and the characterization of the lower risk windows for communication in solar storm scenarios, and other space weather events. The proposed process makes possible to obtain greater reliability of the communication link, especially in regions with high ionospheric scintillation rates such as Brazil. The developed process was applied in the analysis of the CubeSat AlfaCrux's space mission, allowing the investigation of possible operating scenarios and the impacts of ionospheric scintillation in the communication link between the CubeSat and a ground station located in Brasilia/DF.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Elétrica (FT ENE)Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaBorges, Renato Alvesleandrorreis@hotmail.comReis, Leandro Ribeiro2023-01-23T19:41:34Z2023-01-23T19:41:34Z2023-01-232021-06-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfREIS, Leandro Ribeiro. Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais. 2021. 71 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/45648porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-19T16:32:00Zoai:repositorio.unb.br:10482/45648Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-19T16:32Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
title Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
spellingShingle Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
Reis, Leandro Ribeiro
Análise de missão espacial
Cintilação ionosférica
Banda UHF
Clima espacial
title_short Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
title_full Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
title_fullStr Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
title_full_unstemmed Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
title_sort Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais
author Reis, Leandro Ribeiro
author_facet Reis, Leandro Ribeiro
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Borges, Renato Alves
leandrorreis@hotmail.com
dc.contributor.author.fl_str_mv Reis, Leandro Ribeiro
dc.subject.por.fl_str_mv Análise de missão espacial
Cintilação ionosférica
Banda UHF
Clima espacial
topic Análise de missão espacial
Cintilação ionosférica
Banda UHF
Clima espacial
description Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-06-30
2023-01-23T19:41:34Z
2023-01-23T19:41:34Z
2023-01-23
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv REIS, Leandro Ribeiro. Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais. 2021. 71 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
https://repositorio.unb.br/handle/10482/45648
identifier_str_mv REIS, Leandro Ribeiro. Análise de fenômenos ionosféricos no planejamento de enlaces de comunicação em missões espaciais. 2021. 71 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
url https://repositorio.unb.br/handle/10482/45648
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1839083215220899840

Similar Items