Uydu haberleşme sistemlerinde girişim kaynağı yer belirleme yöntemleri
Methods of interference geolocation in satellite communication systems
Yazar: ÖMER FARUK SARIYER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP SABRİ ÖZKAZANÇ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Konumlandırma = Positioning ; Newton yöntemi = Newton method ; Uydu iletişim sistemleri = Satellite communication systems ; Uydu yörüngesi = Satellite orbit

Özet:
Uzak mesafelerde iletişimi mümkün kılan, hızlı ve yüksek kapasiteli ama aynı zamanda da düşük maliyetli sistemlere sahip olan uydu haberleşmesi, günümüzde sivil ve askeri haberleşme amaçlı olarak sıklıkla kullanılmaktadır. Kasıtlı veya kasıtlı olmayan bozucu sinyallerden dolayı haberleşmede aksaklıklar meydana gelebilmektedir. Haberleşmenin olumsuz etkilenmesi TÜRKSAT gibi uydu operatörlerinin kullanıcılara düzgün hizmet verememesi, askeri birlikler arası koordinasyonun sağlanamaması gibi önemli problemlere yol açmaktadır. Bu gibi sorunların çözümlenebilmesi için öncelikle bozucu sinyalin nereden kaynaklandığının bilinmesi gerekmektedir. Dünya üzerinde bulunan uydu operatörleri ve silahlı kuvvetler bozucu sinyal kaynağının yerini tespit eden konum belirleme sistemlerine sahiptir. Bu sistemler karıştırıcı yayınların yerlerini tespit etmek için yörünge üzerinde aktif olarak kullanımda olan uydulardan yararlanmaktadır. Mevcut konum belirleme sistemleri yörünge üzerindeki iki veya üç uydu ile konum belirleme işlemini yapabilmektedir. Bu tez çalışmasında, uydu haberleşmesini olumsuz yönde etkileyen bozucu sinyal kaynaklarının konumlarının belirlenmesi için kullanılan çeşitli yaklaşımlar ve yöntemler irdelenmiştir. Bozucu sinyal kaynağının konum tahmini işlemleri uyduların, konum belirleme sisteminin ve karıştırıcı sistemin oluşturduğu TDOA, FDOA ve Dünya'nın şeklinden kaynaklı elipsoid denklemlerine dayanmaktadır. TDOA ve FDOA denklemlerinin oluşturulabilmesi için gerekli olan uyduların konum ve hız bileşenleri ise uydu TLE veri setindeki Kepler elemanları kullanılarak elde edilmektedir. Bu denklemlerin oluşturdukları doğrusal olmayan denklem sistemlerinin çözümü için Newton ve Broyden yöntemleri gibi sayısal analiz yöntemlerinden yararlanılarak bozucu sinyal yeri belirleme yöntemleri çalışılmıştır.

Abstract:
Satellite communication, which has fast and high-capacity but also low-cost systems that enable communication over long distances, is frequently used for civil and military communication purposes today. Communication disruptions may occur due to intentional or unintentional disruptive signals. The negative impact of communication causes important problems such as the inability of satellite operators such as TÜRKSAT to provide proper service to users and the lack of coordination between military units. In order to solve such problems, first of all, it is necessary to know where the interfering signal originates from. Satellite operators and armed forces on Earth have geolocation systems that detect the location of the jamming signal source. These systems use satellites that are in active use in orbit to locate jamming broadcasts. Existing geolocation systems can perform position determination with two or three satellites in orbit. In this thesis, various approaches and methods used to determine the locations of disturbance signal sources that adversely affect satellite communication are discussed. The position estimation processes of the jamming signal source are based on the TDOA, FDOA equations created by the satellites, the geolocation system and the interfering system, and ellipsoid equation from the Earth's shape. The position and velocity components of the satellites, which are required to create the TDOA and FDOA equations, are obtained by using the Kepler elements in the satellite TLE dataset. Various numerical analysis methods such as Newton and Broyden methods are used for the solution of nonlinear equation systems formed by these equations. For the solution of the nonlinear equation systems formed by these equations, the methods of interference geolocation have been studied by using numerical analysis methods such as Newton and Broyden methods.