Publication: A reliable and cost-effective model to enhance therobustness of a geostationary satellite control earth station system
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Nur Shazana Abdul Rahman | en_US |
dc.contributor.supervisor | Nadirah Abdul Rahim, Ph.D | en_US |
dc.contributor.supervisor | Khairayu Badron, Ph.D | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-08T03:19:00Z | |
dc.date.available | 2024-10-08T03:19:00Z | |
dc.date.issued | 2023 | |
dc.description.abstract | A ground network of communications satellite system is typically made up of Earth Station(s), Mission Operations Center (MOC), Science Operations Center (SOC), and the supporting infrastructure that connects them all. A ground network grows as more Earth Stations are added, which requires additional considerations to ensure that the MOC can communicate with all the Earth Stations in the network. It also requires continuous upgrade to provide a better reliability for a better performance. The improvements of the reliability of a Geostationary satellite control Earth Station system can be accomplished via redundancies of the subsystems, multiple testing in the planning stage and selection of only the best components for its subsystems. Suitable maintenance activities from time to time also play an important role to prevent the cost blow out and any unwanted failures. Hence, the development of a new reliability model based on identified factors that caused calamity to the system was the main objective of this research. In addition, this research also aims to develop an operational cost model along with the suitable maintenance activities to enhance the robustness of the geostationary satellite control Earth Station system. The models were designed by applying Monte Carlo from MATLAB software. The reliability and cost data that were used for simulations was obtained from MEASAT. Based on the previous studies, configurations with more redundancies in the subsystem can affect the reliability performance, which can decrease the failure rate. At the end of this research, a new reliability model of an Earth Station system which was compared against 2-parallel, 3-parallel, and 4-parallel configurations within the range of affordability (operational cost model) along with the suitable maintenance activities were proposed to enhance the robustness of the geostationary satellite control Earth Station system. The three elements consisting of the reliability model, suitable maintenance activities as well as the operational cost model were integrated together creating a sustainable framework. The obtained results showed that an Earth Station that was configured with the 2-parallel configuration provided the cheapest and optimum reliability system performance even though the 3-parallel and the 4-parallel configurations provided higher reliability. Consequently, the sustainable framework encompassing reliability and cost elements were modelled based on the 2-parallel configuration together with the proposed maintenance activities. Furthermore, root mean square (RMS) values were also calculated for both the reliability and the operational cost models. The results demonstrated that the calculated RMS values for both new reliability and new operational cost models produced the smallest values of 20.84% and 22.82% respectively. Therefore, the calculated RMS values for both reliability and operational cost models showed that the 2-parallel configuration fit to be applied in the Earth Station system design which contributes to the system design with acceptable reliability and most affordable cost. | en_US |
dc.description.abstractarabic | تتكون الشبكة الأرضية لنظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية عادةً من محطة أو محطات أرضية، ومركز عمليات المهام (MOC)، ومركز العمليات العلمية (SOC)، والبنية التحتية الداعمة التي تربطهم جميعاً. وتؤدي إضافة المزيد من المحطات الأرضية إلى توسع الشبكة الأرضية، ممّا يتطلب اعتبارات إضافية لضمان إمكانية اتصال مركز عمليات المهام بجميع المحطات الأرضية في الشبكة. كما يتطلب ذلك ترقية مستمرة لتوفير موثوقية أفضل للحصول على أداء أفضل. ويمكن تحسين موثوقية نظام المحطة الأرضية للتحكم في الأقمار الصناعية ثابتة الموقع من خلال إضافة أنظمة فرعية جديدة، وكذلك من خلال الاختبارات المتعددة في مرحلة التخطيط، واختيار أفضل المكونات فقط لأنظمتها الفرعية. كما أنّ أنشطة الصيانة المناسبة من وقت لآخر تلعب دوراً مهماً في منع المغالاة في التكلفة وأي إخفاقات غير مرغوب فيها. ومن ثم، فإن الهدف الرئيسي لهذا البحث هو تطوير نموذج موثوقية جديد يعتمد على العوامل المحددة التي قد تسبب كارثة للنظام. إضافة إلى ذلك، يهدف هذا البحث إلى تطوير نموذج تكلفة تشغيلية جنباً إلى جنب مع أنشطة الصيانة المناسبة لتعزيز متانة نظام المحطة الأرضية للتحكم بالأقمار الصناعية ثابتة الموقع. وقد صمّمت النماذج باستخدام نظام المحاكاة (Monte Carlo) في برنامج (MATLAB). كما تم الحصول على بيانات الموثوقية والتكلفة المستخدمة في عمليات المحاكاة من القمر الصناعي (MEASAT). واستناداً إلى الدراسات السابقة، يمكن أن تؤثر التشكيلات التي تحتوي على المزيد من الأنظمة الفرعية على أداء الموثوقية، مما قد يقلل من معدل الفشل. وفي نهاية هذا البحث، تم اقتراح نموذج موثوقية جديد لنظام محطة أرضية تمت مقارنته مع تشكيلات محطات أرضية متوازية ثنائية وثلاثية ورباعية، ضمن نطاق القدرة على تحمل التكاليف (نموذج التكلفة التشغيلية) جنباً إلى جنب مع أنشطة الصيانة المناسبة، بهدف تعزيز متانة نظام المحطة الأرضية للتحكم بالأقمار الصناعية ثابتة الموقع. وقد تم دمج العناصر الثلاثة المكونة من نموذج الموثوقية وأنشطة الصيانة المناسبة بالإضافة إلى نموذج التكلفة التشغيلية، تم دمجها معاً لإنشاء إطار عمل مستدام. وقد أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن المحطة الأرضية التي تم تكوينها بالتشكيل المتوازي الثنائي قدمت أداء نظام الموثوقية الأرخص والأمثل على الرغم من أن التشكيلات المتوازية الثلاثية والرباعية أظهرت موثوقية أعلى. وبالتالي، فقد تم تصميم إطار العمل المستدام الذي يشتمل على عناصر الموثوقية والتكلفة بناءً على التشكيل المتوازي الثنائي جنباً إلى جنب مع أنشطة الصيانة المقترحة. علاوة على ذلك، تم حساب قيم جذر متوسط التربيع (RMS) لكل من نماذج الموثوقية والتكلفة التشغيلية. وقد أظهرت النتائج أن قيم (RMS) المحسوبة لكل من الموثوقية الجديدة ونماذج التكلفة التشغيلية الجديدة أنتجت أصغر قيم 20.84٪ و 22.82٪ على التوالي. لذلك، أظهرت قيم (RMS) المحسوبة لكل من نماذج الموثوقية والتكلفة التشغيلية أن التشكيل المتوازي الثنائي مناسب ليتم تطبيقه في تصميم نظام المحطة الأرضية، ممّا يساهم في تصميم النظام بموثوقية مقبولة وبتكلفة معقولة | en_US |
dc.description.callnumber | et TK 5104 N877R 2023 | |
dc.description.email | shazanarahman95@gmail.com | en_US |
dc.description.identifier | A reliable and cost-effective model to enhance therobustness of a geostationary satellite control earth station system / by Nur Shazana binti Abdul Rahman | en_US |
dc.description.identity | G2026206NurShazanaBintiAbdulRahman | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Engineering | en_US |
dc.description.nationality | Malaysian | en_US |
dc.description.notes | Thesis (MSCE)--International Islamic University Malaysia, 2023. | en_US |
dc.description.physicaldescription | 1 online resource (xix, 86 leaves) ; color illustrations. | en_US |
dc.description.programme | Master of Science in Engineering | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/7170 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2023 | en_US |
dc.subject.lcsh | Earth stations (Satellite telecommunication) | |
dc.subject.lcsh | Geostationary satellites | |
dc.title | A reliable and cost-effective model to enhance therobustness of a geostationary satellite control earth station system | en_US |
dc.type | Master Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
Original bundle
1 - 2 of 2
Loading...
- Name:
- G2026206NurShazanaBintiAbdulRahman_24.pdf
- Size:
- 3.17 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- 24 pages file
Loading...
- Name:
- G2026206NurShazanaBintiAbdulRahman_SEC.pdf
- Size:
- 13.58 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Full text secured file