Salınımlı yörünge haberleşme uydularında 2 eksen düzeltmeli kapsama alanı stabilizasyonu
Salınımlı yörünge haberleşme uydularında 2 eksen düzeltmeli kapsama alanı stabilizasyonu
Yazar: Öz, İbrahim
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 38 No. 1, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Salınımlı yörünge haberleşme uyduları,kapsama alanı hareketi,yuvarlanma ve yunuslama açısı döndürme,yayın bölgesi hedefleme,kapsama alanı sabitleme

Uydu operatörleri haberleşme uydularının yörüngedeki işletme ömrünü uzatmak için eğim açısı kontrolünü serbest bırakmakta ancak bu durum beraberinde bazı sorunlar meydana getirmektedir. Bu sorunlardan birisi kapsama alanı salınımı ile hedef yayın bölgesi üzerindeki sinyal gücünün belirli zaman aralıklarında zayıflaması ve yayının kesilmesidir. Uydu eğim açısı kontrolünün serbest bırakılması ile uydu kuzey-güney yönünde zamanla artan salınım yapmakta ve uydu yayın alanıda bu harekete bağlı olarak kuzey-güney yönünde uyduyu takip etmektedir. Uydunun 3° eğim açısı ile meydana gelen hedef merkez noktadan sapması Türkiye kapsama alanı üzerinde 2700 km civarındadır. Kapsama alanındaki bu salınımın etkisi yok edilirse veya makul seviyeye indirilirse sinyal gücü zayıflama ve yayın kesilme problemi giderilmiş olacaktır. Bu çalışmada önerilen yöntem ile uydu gövdesi yuvarlanma ve yunuslama açılarına uygulanan dönme açıları ile kapsama alanı tekrar hedef yayın noktasına sabitlenmektedir. Uydu gövdesine uygulanan dönme hareketi tepki tekerleri veya itki sistemi ile gerçekleştirilmekte ve hesaplanan açı değerleri zamanı gelince işletilmek üzere uyduya günlük veya haftalık olarak önceden yüklenmektedir. Böylece haberleşme uydusu kapsama alanı salınımından kaynaklı yayın kesilmesi sorunu çözülmektedir. ITU tavsiyelerine göre  ±0,1° kontrol penceresinde işletilen uydularda kuzey-güney ve doğu-batı yönünde 11 km ye kadar kapsama alanı salınımına izin verilmektedir. Salınımlı yörüngede sabitlenen kapsama alanı salınım kararlılık performansı, uydu yuvarlanma ve yunuslama açılarına verilen dönme açısı ile elde edilmekte ve tam kontrollü işletilen bir haberleşme uydusu kapsama alanı salınım kararlılık performansı ile aynı seviyeye ulaşmakta bazı durumlarda daha iyi olabilmektedir. Bu çalışmada önerilen metot ile elde edilen değerler diğer sistemlerin değerleri ile uyumlu sonuçlar üretmektedir. Uydu operatörleri salınımlı yörüngede işlettikleri uyduların yuvarlanma ve yunuslama açılarına uygulayacakları dönme ile kapsama alanını sabitleyerek sinyal değişimini en aza indirilebilir, uydu üzerinden sağlanan servislerde kesintisizliği artırılabilir ve yeni duruma göre müşterilerine ilave servisler sunma imkanı elde edebilir.

Uydu operatörleri haberleşme uydularının yörüngedeki işletme ömrünü uzatmak için eğim açısı kontrolünü serbest bırakmakta ancak bu durum beraberinde bazı sorunlar meydana getirmektedir. Bu sorunlardan birisi kapsama alanı salınımı ile hedef yayın bölgesi üzerindeki sinyal gücünün belirli zaman aralıklarında zayıflaması ve yayının kesilmesidir. Uydu eğim açısı kontrolünün serbest bırakılması ile uydu kuzey-güney yönünde zamanla artan salınım yapmakta ve uydu yayın alanıda bu harekete bağlı olarak kuzey-güney yönünde uyduyu takip etmektedir. Uydunun 3° eğim açısı ile meydana gelen hedef merkez noktadan sapması Türkiye kapsama alanı üzerinde 2700 km civarındadır. Kapsama alanındaki bu salınımın etkisi yok edilirse veya makul seviyeye indirilirse sinyal gücü zayıflama ve yayın kesilme problemi giderilmiş olacaktır. Bu çalışmada önerilen yöntem ile uydu gövdesi yuvarlanma ve yunuslama açılarına uygulanan dönme açıları ile kapsama alanı tekrar hedef yayın noktasına sabitlenmektedir. Uydu gövdesine uygulanan dönme hareketi tepki tekerleri veya itki sistemi ile gerçekleştirilmekte ve hesaplanan açı değerleri zamanı gelince işletilmek üzere uyduya günlük veya haftalık olarak önceden yüklenmektedir. Böylece haberleşme uydusu kapsama alanı salınımından kaynaklı yayın kesilmesi sorunu çözülmektedir. ITU tavsiyelerine göre  ±0,1° kontrol penceresinde işletilen uydularda kuzey-güney ve doğu-batı yönünde 11 km ye kadar kapsama alanı salınımına izin verilmektedir. Salınımlı yörüngede sabitlenen kapsama alanı salınım kararlılık performansı, uydu yuvarlanma ve yunuslama açılarına verilen dönme açısı ile elde edilmekte ve tam kontrollü işletilen bir haberleşme uydusu kapsama alanı salınım kararlılık performansı ile aynı seviyeye ulaşmakta bazı durumlarda daha iyi olabilmektedir. Bu çalışmada önerilen metot ile elde edilen değerler diğer sistemlerin değerleri ile uyumlu sonuçlar üretmektedir. Uydu operatörleri salınımlı yörüngede işlettikleri uyduların yuvarlanma ve yunuslama açılarına uygulayacakları dönme ile kapsama alanını sabitleyerek sinyal değişimini en aza indirilebilir, uydu üzerinden sağlanan servislerde kesintisizliği artırılabilir ve yeni duruma göre müşterilerine ilave servisler sunma imkanı elde edebilir.