Data pre-processing tool for an experimental propagation program with MEO constellation

Abstract

Medium Earth Orbit (MEO) satellite constellations have transformed global communications, promising low latency and extensive coverage compared to traditional geostationary satellites. However, these systems are susceptible to atmospheric conditions that can degrade signal quality and affect service performance. This dissertation addresses the need to understand and mitigate these effects. The research focuses on the continuous monitoring of amplitude variations in continuous wave signals emitted by multiple satellites within the SES O3b MEO constellation. The tool transforms data collected in a very complex context into appropriately validated quantities that are directly related to the effects of the tropospheric channel. The database thus created is crucial for building accurate propagation models, ultimately improving the quality and reliability of satellite communications systems. In addition, a meteorological data acquisition system was implemented to collect data to support the attenuation analysis. This dissertation contributes to the advancement of the field and addresses practical concerns in MEO satellite constellations.

As constelações de satélites de Órbita Terrestre Média (MEO) revolucionaram as comunicações globais, prometendo baixa latência e ampla cobertura comparativamente aos tradicionais satélites geoestacionários. No entanto, esses sistemas são sensíveis às condições atmosféricas que podem degradar a qualidade do sinal e afetar o desempenho do serviço. Esta dissertação aborda a necessidade de compreender e atenuar estes efeitos. O trabalho foca-se na monitorização contínua das variações de amplitude dos sinais de onda contínua emitidos por vários satélites da constelação SES O3b MEO. A ferramenta transforma os dados recolhidos num contexto bastante complexo em grandezas adequadamente validadas que estão diretamente relacionadas com os efeitos do canal troposférico. A base de dados assim constituída é crucial para a construção de modelos de propagação precisos, melhorando, em última análise, a qualidade e a fiabilidade dos sistemas de comunicações por satélite. Além disso, foi implementado um sistema de aquisição de dados meteorológicos para recolher informações que apoiam a análise da atenuação. Esta dissertação contribui para o avanço deste campo e aborda preocupações práticas na utilização de constelações de satélites MEO.