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Authors
Abstract(s)
Currently, more than three tons of space debris are an integrate part of the
low earth orbit, and exhibit a trend to increase, due to collisions and the constant
inoperability of older satellite systems. The technological era that we are living,
in which satellites are a major element of any Telecommunications service, it is
necessary to make a sustainable use of Space, so that technology can keep improving.
The European Space Surveillance and Tracking support framework has as
its main objective the catalogue and prediction of space debris’ orbits, as a nonactive approach to the space debris problem. The rAdio TeLescope pAmpilhosa
Serra (ATLAS) is incorporated on this framework, giving Portugal the capability of
performing space debris detection and tracking.
The main objective of this thesis was the creation of an Earth-space propagation simulator with frequency agility, so that it would be possible to simulate the
propagation of many radar signals originated through pulse compression techniques
and thus be able to quantify the impact of atmospheric propagation on its efficiency.
To prove the profitability of using these techniques, two types of tests were
carried out: a test using the ATLAS radar receiver circuit, providing a familiarization with this type of systems and afterwards, the obtainment of True Positive Rate
curves, where it was demonstrated the high target detention capability when using
pulse compression techniques compared to unmodulated radar pulses, mainly with
very low SNR around -20dB
Atualmente, mais de três toneladas de detritos espaciais são parte integrante da órbita baixa da Terra, apresentando uma tendência de aumento, devido à constante obsolescência de satélites mais antigos e possíveis colisões entre os mesmos. Na era tecnológica em que vivemos, em que os satélites são um elemento importante de qualquer serviço de telecomunicações, torna-se necessário fazer um uso sustentável do espaço, para que a tecnologia continue a evoluir. A estrutura europeia de apoio à vigilância e rastreamento espacial (EUSST) tem como principal objetivo a catalogação e previsão das órbitas dos detritos espaciais, sendo por isso considerada com uma abordagem não ativa de combate aos detritos espaciais. O rAdio TeLescope pAmpilhosa Serra (ATLAS) está incorporado nesta estrutura, proporcionando a Portugal a capacidade de realizar deteção e rastreamento de detritos espaciais. O principal objetivo desta tese passa pela criação de um simulador de propagação Terra-espaço, com agilidade em frequência, de forma a ser possível simular a propagação de vários sinais radar originados a partir de técnicas de compressão de impulsos, sendo assim capaz de quantificar o impacto da propagação atmosférica na eficiência dos mesmos. Para comprovar a rentabilidade do uso destas técnicas, foram realizados dois tipos de testes: um teste utilizando o circuito recetor do radar ATLAS, proporcionando uma familiarização com este tipo de sistemas e, posteriormente, a obtenção das curvas de percentagem de verdadeiros positivos, onde foi demonstrado a elevada capacidade de deteção de alvos ao utilizar técnicas de compressão de impulsos em comparação com impulsos de radar não modulados, principalmente para valores de SNR muito baixos, sensivelmente em torno de -20dB.
Atualmente, mais de três toneladas de detritos espaciais são parte integrante da órbita baixa da Terra, apresentando uma tendência de aumento, devido à constante obsolescência de satélites mais antigos e possíveis colisões entre os mesmos. Na era tecnológica em que vivemos, em que os satélites são um elemento importante de qualquer serviço de telecomunicações, torna-se necessário fazer um uso sustentável do espaço, para que a tecnologia continue a evoluir. A estrutura europeia de apoio à vigilância e rastreamento espacial (EUSST) tem como principal objetivo a catalogação e previsão das órbitas dos detritos espaciais, sendo por isso considerada com uma abordagem não ativa de combate aos detritos espaciais. O rAdio TeLescope pAmpilhosa Serra (ATLAS) está incorporado nesta estrutura, proporcionando a Portugal a capacidade de realizar deteção e rastreamento de detritos espaciais. O principal objetivo desta tese passa pela criação de um simulador de propagação Terra-espaço, com agilidade em frequência, de forma a ser possível simular a propagação de vários sinais radar originados a partir de técnicas de compressão de impulsos, sendo assim capaz de quantificar o impacto da propagação atmosférica na eficiência dos mesmos. Para comprovar a rentabilidade do uso destas técnicas, foram realizados dois tipos de testes: um teste utilizando o circuito recetor do radar ATLAS, proporcionando uma familiarização com este tipo de sistemas e, posteriormente, a obtenção das curvas de percentagem de verdadeiros positivos, onde foi demonstrado a elevada capacidade de deteção de alvos ao utilizar técnicas de compressão de impulsos em comparação com impulsos de radar não modulados, principalmente para valores de SNR muito baixos, sensivelmente em torno de -20dB.
Description
Keywords
Space Debris Pulse Compression Radar Atmospheric Propagation