論文の概要: Optimal Ground Station Selection for Low-Earth Orbiting Satellites
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.16282v1
- Date: Fri, 04 Oct 2024 22:48:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-27 05:40:28.422404
- Title: Optimal Ground Station Selection for Low-Earth Orbiting Satellites
- Title（参考訳）: 低地球軌道衛星の最適地上局選定
- Authors: Duncan Eddy, Michelle Ho, Mykel J. Kochenderfer,
- Abstract要約: 本稿では,低地球軌道(LEO)ミッションにおける最適な地上局選択の問題に対する解決法を提案する。
ミッションオペレーターは、地上セグメントの性能とコストを正確に設計することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.896695278624776
- License:
- Abstract: This paper presents a solution to the problem of optimal ground station selection for low-Earth orbiting (LEO) space missions that enables mission operators to precisely design their ground segment performance and costs. Space mission operators are increasingly turning to Ground-Station-as-a-Service (GSaaS) providers to supply the terrestrial communications segment to reduce costs and increase network size. However, this approach leads to a new challenge of selecting the optimal service providers and station locations for a given mission. We consider the problem of ground station selection as an optimization problem and present a general solution framework that allows mission designers to set their overall optimization objective and constrain key mission performance variables such as total data downlink, total mission cost, recurring operational cost, and maximum communications time-gap. We solve the problem using integer programming (IP). To address computational scaling challenges, we introduce a surrogate optimization approach where the optimal station selection is determined based on solving the problem over a reduced time domain. Two different IP formulations are evaluated using randomized selections of LEO satellites of varying constellation sizes. We consider the networks of the commercial GSaaS providers Atlas Space Operations, Amazon Web Services (AWS) Ground Station, Azure Orbital Ground Station, Kongsberg Satellite Services (KSAT), Leaf Space, and Viasat Real-Time Earth. We compare our results against standard operational practices of integrating with one or two primary ground station providers.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,低地球軌道(LEO)ミッションにおける地上局選択の問題に対する解決法を提案し,ミッションオペレーターが地上セグメントの性能とコストを正確に設計できるようにする。
宇宙ミッションのオペレーターは、コスト削減とネットワークサイズ拡大のために地上通信セグメントを供給するために、GSaaSプロバイダに目を向けている。
しかし、このアプローチは、与えられたミッションに対して最適なサービスプロバイダとステーションロケーションを選択するという、新たな課題につながります。
地上局選択の問題を最適化問題として検討し、ミッション設計者が全体最適化目標を設定し、全データダウンリンク、総ミッションコスト、繰り返し運用コスト、最大通信時間ギャップなどの重要なミッション性能変数を制約する一般ソリューションフレームワークを提案する。
整数プログラミング(IP)を用いて問題を解く。
計算スケーリングの課題に対処するために、削減時間領域における問題の解法に基づいて最適なステーション選択を決定するサロゲート最適化手法を提案する。
異なる星座サイズのLEO衛星のランダム化選択を用いて、2つの異なるIP定式化を評価する。
我々は,商用GSaaSプロバイダであるAtlas Space Operations,Amazon Web Services (AWS) Ground Station, Azure Orbital Ground Station, Kongsberg Satellite Services (KSAT), Leaf Space, Viasat Real-Time Earthのネットワークについて検討する。
本研究は,地上局の1つないし2つのプロバイダと統合する標準的な運用実践と比較する。
関連論文リスト
- Tera-SpaceCom: GNN-based Deep Reinforcement Learning for Joint Resource Allocation and Task Offloading in TeraHertz Band Space Networks [11.881917133887102]
Tera-SpaceComは、様々な宇宙科学および通信アプリケーションを実現するための有望な技術として構想されている。
グラフニューラルネットワーク(GNN)を用いた深層強化学習(DRL)に基づく共同資源割り当てとタスクオフロードアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-12T10:26:17Z) - A Distance Similarity-based Genetic Optimization Algorithm for Satellite Ground Network Planning Considering Feeding Mode [53.71516191515285]
衛星データ中継ミッションの送信効率の低さは、現在システムの構築を制約している問題となっている。
タスク間の状態特性を考慮した距離類似性に基づく遺伝的最適化アルゴリズム(DSGA)を提案する。
シミュレーション実験の結果,DSGAはSGNPFM問題を効果的に解くことができることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-29T06:57:45Z) - Scalable Scheduling Policies for Quantum Satellite Networks [10.91414940065524]
衛星・地上局の資源制約を考慮した量子衛星ネットワークにおける送信スケジューリングの問題点を考察する。
衛星を地上局に割り当てる際の最も一般的な問題はNPハードであることを示す。
そこで我々は,Starlinkメガコンステレーションの4つのスケーラブルアルゴリズムを提案し,その性能評価を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-15T15:58:12Z) - Security-Sensitive Task Offloading in Integrated Satellite-Terrestrial Networks [15.916368067018169]
本稿では,衛星・地上ネットワーク(ISTN)構造にLEO衛星エッジを配置し,テキストセキュリティに敏感な計算タスクのオフロードを支援することを提案する。
本研究では,タスク割り当ておよびタスクオフロード順序問題を協調最適化問題としてモデル化し,タスクオフロード遅延,エネルギー消費,攻撃回数の最小化と信頼性制約を満たす。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-20T07:29:55Z) - DC-MRTA: Decentralized Multi-Robot Task Allocation and Navigation in
Complex Environments [55.204450019073036]
本稿では,倉庫環境における移動ロボットのためのタスク割り当てと分散ナビゲーションアルゴリズムを提案する。
本稿では,共同分散タスク割り当てとナビゲーションの問題について考察し,それを解決するための2段階のアプローチを提案する。
ロボットの衝突のない軌道の計算では,タスク完了時間において最大14%の改善と最大40%の改善が観察される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-07T00:35:27Z) - Optimal Entanglement Distribution using Satellite Based Quantum Networks [16.797145253236607]
衛星量子通信は、地理的に非常に長距離に分離された地上局間で高品質な量子絡み合いを分散することができる。
この研究は、軌道を公転する衛星の星座を用いて、一対の地上局に二部体の絡み合いを最適に分配することに焦点を当てている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-24T20:32:00Z) - Innovations in the field of on-board scheduling technologies [64.41511459132334]
本稿では、ミッション自律のためのソフトウェアフレームワークに組み込まれた、オンボードスケジューラを提案する。
スケジューラは線形整数プログラミングに基づいており、ブランチ・アンド・カット・ソルバの使用に依存している。
この技術は地球観測のシナリオでテストされており、その性能を最先端のスケジューリング技術と比較している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-04T12:00:49Z) - Deep Learning Aided Routing for Space-Air-Ground Integrated Networks
Relying on Real Satellite, Flight, and Shipping Data [79.96177511319713]
現在の海上通信は主に単なる送信資源を持つ衛星に依存しており、現代の地上無線ネットワークよりも性能が劣っている。
大陸横断航空輸送の増加に伴い、商業旅客機に依存した航空アドホックネットワークという有望な概念は、空対地およびマルチホップ空対空リンクを介して衛星ベースの海上通信を強化する可能性がある。
低軌道衛星コンステレーション、旅客機、地上基地局、船舶がそれぞれ宇宙、航空、船舶として機能する、ユビキタスな海上通信を支援するための宇宙地上統合ネットワーク(SAGIN)を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-28T14:12:10Z) - GEO satellites on-orbit repairing mission planning with mission deadline
constraint using a large neighborhood search-genetic algorithm [2.106508530625051]
本稿では,多対多の軌道修正ミッション計画のための大規模近傍探索適応型遺伝的アルゴリズム(LNS-AGA)を提案する。
多くの軌道上の修理シナリオでは、いくつかのサーベイリング宇宙船とターゲット衛星がGEO軌道にあり、RAANと真の異常がある。
ミッションの目的は、すべての衛星が修理された全ての衛星の総コストを最小化するために、すべての衛星の最適なサービスシーケンスと軌道ランデブー時間を見つけることである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-08T03:33:37Z) - Integrating LEO Satellite and UAV Relaying via Reinforcement Learning
for Non-Terrestrial Networks [51.05735925326235]
低軌道軌道(LEO)衛星のメガコンステレーションは、低レイテンシで長距離通信を可能にする可能性がある。
軌道上の星座から選択されたLEO衛星を用いて、2つの遠距離地上端末間でパケットを転送する問題について検討する。
エンドツーエンドのデータレートを最大化するためには、衛星アソシエーションとHAPロケーションを最適化する必要がある。
本稿では, 深部強化学習(DRL)と新しい動作次元低減技術を用いてこの問題に対処する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-26T05:39:27Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。