Show simple item record

Design selection of micro-satellites constellation in LEO orbits on purpose of global coverage for communication and AIS services in shipping

dc.contributor.advisorΝικητάκος, Νικήτας
dc.contributor.advisorΜαντζούρης, Γεώργιος
dc.contributor.advisorΠαπαχρήστος, Δημήτριος
dc.contributor.authorΝικολαΐδης, Δημήτριος
dc.date.accessioned2020-11-24T13:26:19Z
dc.date.available2020-11-24T13:26:19Z
dc.date.issued2020-10
dc.identifier.urihttp://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5497
dc.description.abstractLast two decades, the trend for microsatellite constellations has been growing, especially in LEO orbits, to support a plethora of applications in various domains. At the same time, the increasing reliability and the use of low-cost (COTS- commercial off-the-shelf) of electronic equipment, in conjunction with the commercialization of space exploration, give an unprecedented momentum to the deployment of mega-constellations. In this ambit, the scope of this dissertation is to identify a design selection of satellite constellation, to support the AIS system for global and specific (Hellenic) region coverage, including the Mediterranean, mainly of commercial vessels. Initially, it has been detected the factors of orbit definition and its characteristics. Then, it is presented a review of satellite constellations, with an emphasis on shipping applications. Steps of design constellation have been identified, to design and simulate the scenarios of eight (8), twelve (12), and twenty-four (24) satellites. Walker-delta method has been used, as the most symmetric and optimum algorithm, for maximum coverage and the minimum number of satellites. Then, with the help of the STK program, simulations of subclasses have been analyzed and the results are related between themselves, to isolate the best performance of the scenarios. The comparison of the results confirmed that the scenario of twenty-four satellites can support the best performance for coverage, from 1350 km and inclination of 45°. At the same time, the scenario of twelve satellites, gives satisfactory results, for both, global and specific regions (Hellenic). Finally, the strategic value of microsatellite constellations, especially for small countries like Greece, has been detected.el
dc.format.extent114el
dc.language.isoenel
dc.publisherΑ.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.el
dc.publisherΠανεπιστήμιο Αιγαίουel
dc.rightsΑναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/*
dc.subjectTPSH::Τεχνολογία::Ναυτική Μηχανικήel
dc.subjectTPSH::Τεχνολογία::Τηλεπικοινωνία::Τεχνητοί Δορυφόροι στην Τηλεπικοινωνίαel
dc.titleDesign selection of micro-satellites constellation in LEO orbits on purpose of global coverage for communication and AIS services in shippingel
dc.title.alternativeΣχεδιαστική επιλογή αστερισμού μικροδορυφόρων σε τροχιά LEO με σκοπό την παγκόσμια κάλυψη υπηρεσιών επικοινωνίας και AIS στην εμπορική ναυτιλίαel
dc.typeΜεταπτυχιακή εργασίαel
dc.contributor.committeeΑλαφοδήμος, Κωνσταντίνος
dc.contributor.committeeΠαπουτσιδάκης, Μιχάλης
dc.contributor.masterΝέες Τεχνολογίες στη Ναυτιλία και τις Μεταφορέςel
dc.subject.keywordLow earth orbitel
dc.subject.keywordSpace based AISel
dc.subject.keywordLEO orbitsel
dc.subject.keywordAISel
dc.subject.keywordSatellite constellationel
dc.subject.keywordEarth coverageel
dc.subject.keywordRevisit timeel
dc.subject.keywordΑστερισμός δορυφόρωνel
dc.subject.keywordΝαυτιλίαel
dc.description.abstracttranslatedΤις δυο τελευταίες δεκαετίες, παρατηρείται μια αυξανόμενη τάση στην ανάπτυξη αστερισμών μικροδορυφόρων, ειδικά σε χαμηλές τροχιές, τις επονομαζόμενες LEO (Low Earth Orbit), μεταξύ 400 και 2.000 χιλιομέτρων. Το χαμηλό κόστος κατασκευής τους και η υψηλή αξιοπιστία των ηλεκτρονικών συστημάτων τους, τους κάνει ιδιαίτερα δημοφιλείς στην υποστήριξη πολλών εφαρμογών σε ποικίλα πεδία της οικονομίας και της άμυνας. Σε αυτό το πλαίσιο, η παρούσα διπλωματική εργασία, αποσκοπεί στη σχεδιαστική επιλογή ενός αστερισμού μικροδορυφόρων, με στόχο την παγκόσμια κάλυψη του συστήματος AIS (Automatic Identification System) των πλοίων της εμπορικής ναυτιλίας και των επικοινωνιών αυτών. Επίσης, αναλύεται η κάλυψη (coverage) μιας περιοχής Ελληνικού ενδιαφέροντος, η οποία περιλαμβάνει την ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου. Αρχικά, αναγνωρίζονται οι παράγοντες προσδιορισμού της τροχιάς ενός δορυφόρου και παρουσιάζεται μια επισκόπηση των αστερισμών δορυφόρων, με έμφαση σε εφαρμογές στη ναυτιλία. Έπειτα αναλύονται οι παράγοντες που συμβάλλουν στο σχεδιασμό ενός αστερισμού μικροδορυφόρων. Στη συνέχεια εντοπίζονται τα διαδικαστικά βήματα στο σχεδιασμού ενός αστερισμού δορυφόρων, με τη δημιουργία σεναρίων των οκτώ (8), δώδεκα (12) και είκοσι τεσσάρων (24) δορυφόρων. Στην ανάπτυξη των σεναρίων των αστερισμών, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Walker-delta, η οποία υπολογίζει τη μεγαλύτερη κάλυψη με τον μικρότερο αριθμό δορυφόρων. Η εξομοίωση των υποπεριπτώσεων συντελέστηκε με τη βοήθεια του προγράμματος STK (Systems Tool Kit). Τα αποτελέσματα συσχετίστηκαν μεταξύ τους, με στόχο την επιλογή του βέλτιστου συνδυασμού δορυφόρων, για την μεγαλύτερη κάλυψη και το μικρότερο revisit time. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων επιβεβαιώνει τη δυνατότητα επιλογής βέλτιστης απόδοσης, στο συνδυασμό των είκοσι τεσσάρων (24) δορυφόρων, αλλά και την πολύ ικανοποιητική απόδοση των σεναρίων των δώδεκα (12) και των οκτώ (8) δορυφόρων, στο ύψος των 1350 χλμ., με inclination 45°, αναλόγως των απαιτήσεων της αποστολής. Τέλος, επισημαίνεται η στρατηγική αξία ενός αστερισμού μικροδορυφόρων, τόσο στο εμπορικό όσο και στον αμυντικό πεδίο, για μικρές χώρες όπως η Ελλάδα.el


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα

Η δημιουργία κι ο εμπλουτισμός του Ιδρυματικού Αποθετηρίου, έγιναν στο πλαίσιο του Έργου "Υπηρεσία Ιδρυματικού Αποθετηρίου και Προστιθέμενης Αξίας Ψηφιακής Βιβλιοθήκης ΤΕΙ Πειραιά", του Επιχειρησιακού Προγράμματος "Ψηφιακή Σύγκλιση"