Desarrollo de la simulación orbital y del control de actitud de una plataforma ágil para la cámara iSIM

Abstract

CASTELLANO: En los últimos años, los avances en microtecnología y sensores de alta resolución, junto a la disminución en los costes de fabricación y lanzamiento, han permitido el desarrollo de nuevos satélites de pequeñas dimensiones y gran agilidad para la observación terrestre. En este mercado, SATLANTIS, además, ha desarrollado la tecnología iSIM, capaz de proporcionar resoluciones submétricas en imágenes tomadas a unos 500km de altitud.

El presente proyecto pretende analizar qué agilidades pueden ser alcanzadas por una plataforma que albergue la cámara iSIM-170 de SATLANTIS. Con este objetivo, considerando una serie de requisitos iniciales, se afrontará un primer dimensionamiento tanto de la propia plataforma como de la arquitectura de su subsistema de control de órbita y actitud (AOCS), el cual incorporará ruedas de reacción como actuador principal. Este subsistema será posteriormente modelado e implementado en Python para llevar a cabo su simulación, tratando de definir de esta manera las prestaciones de agilidad que pueden ser alcanzadas. Además, se presenta también la implementación de un propagador orbital basado en el método SGP4, el cual será validado empleando el software STK de AGI y cuya precisión en la determinación futura de la posición será analizada.

EUSKERA: Azken urteetan, mikroteknologian eta bereizmen handiko sentsoreen arloan egindako aurrerapenek, fabrikazio eta jaurtiketa kosteen murrizketekin batera, lurraren behaketarako trebetasun handiko tamaina txikiko satelite berrien garapena ahalbidetu dute. Arlo honetan gainera, SATLANTISek 500km-ko altuera batean hartutako irudietan bereizmen submetrikoa emateko gai den ISIM teknologia garatu du.

Aurkezten den proiektu honen helburua, SATLANTISen ISIM-170 kamera garraiatzeaz arduratzen den plataformak lor ditzakeen trebetasunak aztertzea da. Hau horrela, hasierako baldintza jakin batzuk kontutan hartuta, plataforma beraren zein orbita-kontrol eta jarrera azpisistemaren (AOCS) arkitekturaren lehenengo dimentsionatze bat burutuko da. Azken honek erreakzio-gurpilak erabiliko ditu eragingailu nagusi bezala. Ondoren, azpisistema hau Pythonen ereduztatu eta inplementatuko da bere simulazioa burutu ahal izateko eta horrela lor daitezkeen trebetasunak definitzeko. Honekin batera, SGP4 metodologian oinarritutako orbita-hedatzaile baten inplementazioa ere aurkeztuko da. Azken hau AGIren STK softwarea erabiliz balioztatuko da eta honek etorkizuneko posizioaren determinazioan duen zehaztasuna aztertuko da.

ENGLISH: In recent years, advances in microtechnology and high-resolution sensors, together with the reduction in manufacturing and launch costs, have boosted the development of new small sized and highly agile satellites for earth observation missions. Also, in the earth observation market, SATLANTIS has also developed its iSIM technology, which is capable to reach sub-meter resolution from an altitude of 500km.

This project aims to analyze what agility can be achieved by a platform that homed the SATLANTIS iSIM-170 camera. Following this goal, considering the defined requirements, a first dimensioning of both the platform and its orbit and attitude control subsystem (AOCS), which will incorporte reaction wheels as actuators, will be performed. This subsystem will later be modeled and implemented in Python to carry out its simulation, trying to figure out the achieved agility. Furthermore, the implementation of an orbital propagator based on SGP4 method is also presented. This implementation will be then validated using the AGI STK software and its precision in the determination of the future state vector will be studied.