Aegis 在衛星無線電專案中引領風潮

Aegis 在衛星無線電專案中引領風潮

Aegis Systems 標誌

背景

Aegis Systems Limited 為成立於 1988 年的頻譜工程顧問公司,致力於無線電頻譜行為 (無線電波的行動與互動) 的研究。在試用多個軟體套件後,Aegis 選擇以 Mathsoft 的計算管理軟體 Mathcad (現在為 PTC Mathcad) 搭配 Fortran 與 C++ 來做為公司的主要工具。當時,Aegis 也一併測試了 Maplesoft (Maple) 與 Wolfram Research (Mathematica) 等競爭對手,最後,PTC Mathcad 憑藉著直覺化且方便使用的介面脫穎而出。


為何選擇 PTC Mathcad?

Aegis 經常使用 PTC Mathcad 進行需要快速計算,而透過編寫語言執行卻會耗費大量時間的模擬專案。Aegis 目前雇用六名工程師,費用收入則是公家機關與私人產業各佔一半。舉例來說,工程師曾執行專案來探索不同軌道上的兩個衛星會如何交會與互動。他們使用 PTC Mathcad 撰寫執行時間超過兩天的模擬。

Aegis 將旗下各個專案的 PTC Mathcad 工作表保留在參考資料庫中。以這種方式謹慎管理計算,除了可讓資歷較淺的工程師得以參考豐富的累積資訊,還能讓資深工程師省下說明基礎計算的時間。保留這些記錄的另一項優勢,就是即使員工離職,他們的知識也能留存下去,對公司而言,這也是一大利基。

Aegis 主體顧問工程師 Richard Rudd 提到:「PTC Mathcad 為我們的工作方式立下標準,協助我們有效管理時間,對公司的整體生產力具有深遠影響。」

專案

British National Space Center (英國國家太空中心,BNSC) 的 S@TCOM 計劃已邁入第三年,計劃中的專案與研究皆交由 Aegis 等主題專家 (SMEs) 以及 Roke Manor Research 與 Astrium 等大型組織處理。S@TCOM 的設置目的在於協助英國公司發展衛星市場的專業能力與知識。

在 2003 年 9 月初,Aegis 承接了製作統計資料的任務,負責計算寬頻無線電信號的建構環境效果,以輔助 S@TCOM 計劃順利執行。

為了達成使命,該公司使用氦氣球在英格蘭東南部的多棟建築物模擬衛星路徑。將結果匯入 PTC Mathcad 後,無線電頻道回應的 3D 呈現便躍然成形。

成果

英國航太產業對研究成果相當感興趣,而當中的部分成果也將納入美國全球定位系統 (GPS) 的歐洲版。因為,Aegis 的研究設計可測量建築物如何影響各個無線電波,而這也是定位技術以及行動電話與雷達等其他技術的重要基礎。

Rudd 提及:「由於 PTC Mathcad 可以迅速處理並以視覺方式呈現資料,我們才能在兩天之內將相關實驗數據提交給 BNSC。」

有意運用衛星的英國公司都將使用 Aegis 的成果,而這也包括需要瞭解衛星都市會對自身技術造成哪些影響的電信、廣播、地球觀測與導航產業。

 

模擬衛星的變數

為了測量建築物會對無線電信號造成哪些影響,Aegis 的工程師必須模擬衛星仰角的可能變數,並同時傳輸與接收無線電信號。一開始,他們採用直升機來進行模擬;不過,這個方式卻因預算與環境限制而宣告出局。

最後,團隊決定改用大型氦氣球。他們將傳輸器安裝在氣球上,並將接收器置放於每棟建築物內部的不同地點。

無線電頻道回應會以接近每秒一次的頻率持續收集 100 秒。接收器會將結果直接轉送到筆記型電腦,以收集原始資料。接著,資料會傳送到 PTC Mathcad,並用來建立展示各種頻道回應的 2D 或 3D 圖表。

所得模式顯示,來自模擬衛星的直接信號後方會伴隨多個較小的振幅下降信號,而不是如「完美」頻道所預期的單一不變峰值。

這個模式證實了建築物、地形與其他雜波會如預期般提高延遲反射,進而干擾無線電頻道。另外,Aegis 也能評估多個地點的延遲多寡,並依此做出結論。這個研究也顯示出:以接受檢驗的地點來看,無線電頻道統計資料與「衛星」的仰角並無關聯。

關於 Aegis

Aegis Systems Limited 成立於 1988 年,運用全面的理論知識與無線電系統工程實務來提供全方位的頻譜工程與頻率管理服務。目前,Aegis 已成為歐洲相關領域的主要諮詢提供者,可針對法規內容提供詳盡知識,並兼顧干擾分析與傳播建模方面的專門技術。該公司在自訂軟體上具備的專門技術,正是支援與強化此項核心能力的重要關鍵。Aegis 在頻譜工程方面有著廣泛經驗,可為客戶提供快速、精確且實用的解決方案,讓頻譜工程方面的實務與理論問題迎刃而解。