Ir al contenido (pulsa Retorno)

Universitat Politècnica de Catalunya

    • Català
    • Castellano
    • English
    • Inicia la sessióRegistre (usuaris no UPC)Entrada (usuaris no UPC)
  • mailContacta
  • world Català 
    • Català
    • Castellano
    • English
  • userInicia sessió   
      Inicia la sessióRegistre (usuaris no UPC)Entrada (usuaris no UPC)

UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC

Banner header
68.866 E-prints UPC
You are here:
Visualitza l'ítem 
  •   Pàgina inicial de UPCommons
  • E-prints
  • Departaments
  • Departament de Física
  • Articles de revista
  • Visualitza l'ítem
  •   Pàgina inicial de UPCommons
  • E-prints
  • Departaments
  • Departament de Física
  • Articles de revista
  • Visualitza l'ítem
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

An assessment of different relay network topologies to improve Earth-Mars communications

Thumbnail
Visualitza/Obre
1-s2.0-S0094576523000516-main.pdf (4,002Mb)
 
10.1016/j.actaastro.2023.01.040
 
  Veure estadístiques d'ús d'UPCommons
  Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/384343

Mostra el registre d'ítem complet
Betriu Roure, PaulaMés informacióMés informació
Soria Guerrero, ManelMés informacióMés informacióMés informació
Gutiérrez Cabello, JordiMés informacióMés informacióMés informació
Barlabe Dalmau, AntoniMés informacióMés informacióMés informació
Tipus de documentArticle
Data publicació2023-04
Condicions d'accésAccés obert
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International
Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i industrial corresponents. Llevat que s'hi indiqui el contrari, els seus continguts estan subjectes a la llicència de Creative Commons : Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 4.0 Internacional
Abstract
The future of deep space communications encompasses a challenging situation where the current facilities used to communicate with different spacecraft may become saturated as a result of an increasing number of missions and their complexity. From this forecast, the present study intends to provide a solution to saturation problems through strategically-located upgradable relays for Earth-Mars communications. The foremost goal of this paper is to quantitatively uncover the potential enhancements coming from relay placement in strategic orbits between Earth and Mars. Herein, two relay configurations –a.k.a. network topologies– are analyzed: the Lagrange-relays network topology and a circular, homogeneously-distributed satellite constellation, acknowledged here as pearl constellation. The first uses the Earth-Sun system Lagrange points L3, L4 and L5 as potential locations for the relays, whilst the second defines an optimized orbit between Earth and Mars with 3 or 4 relay satellites. To aid in the analysis, the authors developed an open-sourced piece of software that obtains the link availability as well as the data rate at which two nodes may communicate, taking as a reference the Deep Space Network for Earth, and the Mars Reconnaissance Orbiter for Mars. For complex topologies with more than two communicating nodes, the software outputs the end-to-end bit rate and optimal communication route at each time step. Moreover, this product is extensible to analyze and optimize any network topology and could be adapted to be used for contact management and mission planning in the future. The results show that the network-topology proposals are an advantageous option to significantly increase the link availability of Earth-Mars communications. Nevertheless, the Direct-To-Earth link always outperforms the multi-hop path due to the limited telecommunication system’s capabilities of both the spacecraft and the relays. As a result of this, the study includes an analysis on the requirements of the relay’s design in order to make the constellation a beneficial and comparable alternative to the DTE link. This way, the proposed network topologies become a suitable option whom to share with the DSN communications workload, providing enhanced bit rates and data volumes as well as higher availability of the communication.
CitacióBetriu, P. [et al.]. An assessment of different relay network topologies to improve Earth-Mars communications. "Acta astronautica", Abril 2023, vol. 206, p. 72-88. 
URIhttp://hdl.handle.net/2117/384343
DOI10.1016/j.actaastro.2023.01.040
ISSN0094-5765
Versió de l'editorhttps://doi.org/10.1016/j.actaastro.2023.01.040
Col·leccions
  • Departament de Física - Articles de revista [2.539]
  • TUAREG - Turbulence and Aerodynamics in Mechanical and Aerospace Engineering Research Group - Articles de revista [91]
  • Doctorat en Enginyeria Mecànica, Fluids i Aeronàutica - Articles de revista [190]
  • Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions - Articles de revista [2.641]
  • GAA - Grup d'Astronomia i Astrofísica - Articles de revista [324]
  Veure estadístiques d'ús d'UPCommons

Mostra el registre d'ítem complet

FitxersDescripcióMidaFormatVisualitza
1-s2.0-S0094576523000516-main.pdf4,002MbPDFVisualitza/Obre

Explora

Aquesta col·leccióPer data d'edicióAutorsAltres contribucionsTítolsTemesAquest dipòsitComunitats i col·leccionsPer data d'edicióAutorsAltres contribucionsTítolsTemes

© UPC Obrir en finestra nova . Servei de Biblioteques, Publicacions i Arxius

info.biblioteques@upc.edu

  • Sobre aquest web
  • Metadades subjectes a:Metadades subjectes a CC0
  • Contacta
  • Envia comentaris
  • Configuració de privadesa
  • Inici de la pàgina