Kvantifisering av troposfæriske effekter i satellittkommunikasjon ved bruk av numeriske værprodukter

Revised version: Table 4.2 corrected before examination, this version includes the corrected table. Hensikten med dette prosjektet er å undersøke om det er mulig å predikere troposfærisk demping på en satellittforbindelse ved bruk av numeriske værprodukter. De vesentligste dempingseffektene i tropos...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Alsaker, Erik Wangen
Format: Master Thesis
Language:Norwegian Bokmål
Published: The University of Bergen 2019
Subjects:
Online Access:https://hdl.handle.net/1956/21177
Description
Summary:Revised version: Table 4.2 corrected before examination, this version includes the corrected table. Hensikten med dette prosjektet er å undersøke om det er mulig å predikere troposfærisk demping på en satellittforbindelse ved bruk av numeriske værprodukter. De vesentligste dempingseffektene i troposfæren er gass-, og skydemping. Disse effektene blir simulert med beregningsmodeller tilgjengelig fra Den internasjonale telekommunikasjonsunionen (ITU), numeriske værdata fra værmodellen AROME Arctic i tillegg til lokale værobservasjoner. Prosjektet benytter en satellittforbindelse på relativt høy frekvens med en lav elevasjonsvinkel mellom satellitten Eutelsat Ka-sat og bakkestasjonen ved Isfjord Radio på Svalbard. Frekvensen for satellittsignalet er i Ka-båndet på 19,68 GHz og elevasjonsvinkelen er på 3,2 grader. Dette satellittsignalet benyttes for å undersøke korrelasjon mellom simulert og målt demping. Bruk av satellittkommunikasjon utvikler seg til i større grad å benytte høyere frekvenser og lavere elevasjonsvinkler. Denne utviklingen medfører at effekten av gass-, og skydemping i troposfæren blir en betydelig del av satellittforbindelsens linkbudsjett, og en god forståelse for dempingens omfang og variabilitet blir dermed avgjørende for å optimalisere ressursutnyttelsen. Prosjektets resultater viser at det med den ene av to ITU modeller er mulig å predikere troposfærisk sky-, og gassdemping med meget høy presisjon. Det benyttes værdata fra AROME Arctic for inntil 11 timer frem i tid. Sannsynligvis kan predikerte værdata enda lenger frem i tid også benyttes med gode resultater for å øke prediksjonshorisonten for satellittforholdene. Værforholdene langs signalbanen viser seg å ha stor variasjon både stedlig og i tid, og må følgelig inkluderes i beregningene for å klare å forutsi de troposfæriske dempingsforholdene på satellittsignalet i tilstrekkelig grad. Den forenklede ITU modellen, som kun tar høyde for været ved bakkestasjonen, viser seg å ikke være anvendbar til dette formålet. Prosjektets resultater ...