Control de la iluminación y la visibilidad en una misión CubeSat en una órbita LEO no heliosíncrona

Abstract

[ES] A lo largo de este trabajo se plantea el análisis orbital de una misión CubeSat en órbita LEO. El satélite, cumpliendo la normativa vigente, pretende incorporar una inteligencia artificial embarcada que permita recibir y transmitir datos en tiempo real. Así pues, se ha de maximizar el tiempo de paso de la traza del satélite por la estación terrestre situada en Valencia, concretamente en la Universitat Politècnica de València, para establecer un canal de comunicación con el CubeSat. Esta característica impone limitaciones sobre la altura y la inclinación de la órbita. Por otra parte, el satélite ha de ser autosuficiente y a la vez llevar embarcado instrumental sensible a la radiación y a la temperatura, por lo que se ha de optimizar la órbita y la actitud de manera que los periodos de eclipse sean los necesarios para el buen funcionamiento del satélite y la maximización de la energía generada por los paneles solares del mismo. De esta manera, considerando las condiciones de la misión, se realizará un análisis detallado de las posibles combinaciones de los parámetros orbitales (análisis multivariante) aplicando modelos y propagadores orbitales de alta precisión y métodos de optimización.

[EN] Throughout this work, the orbital analysis of a CubeSat mission in LEO orbit is proposed. The satellite aims to incorporate on-board artificial intelligence that allows it to receive and transmit data in real time and accomplish the current normative at the same time. Thus, the goal of the project is to optimize the time the satellite trace passes through the ground station located in Valencia, specifically at the Universitat Politècnica de València, to establish a communication channel between them. This feature imposes limitations on the height and inclination of the orbit. On the other hand, the satellite must be self-sufficient and at the same time carry on board instruments sensitive to radiation and temperature, so the orbit and attitude must be optimized so that the eclipse periods are those necessary for proper functioning of the satellite and the maximization of the energy generated by its solar panels. In this way, considering the mission conditions, a detailed analysis of the possible combinations of orbital parameters will be carried out (multivariate analysis) applying high-precision orbital models and propagators and optimization methods.

[CA] Al llarg d’este treball es planteja l’anàlisi orbital d’una missió CubeSat en òrbita LEO. El satèl·lit, complint la normativa vigent, pretén incorporar una intel·ligència artificial embarcada que permeta rebre i transmetre dades en temps real.

Així doncs, s’ha de maximitzar el temps de pas de la traça del satèl·lit per l’estació terrestre situada a València, concretament a la Universitat Politècnica de València, per a establir un canal de comunicació amb el CubeSat. Aquesta característica imposa limitacions sobre l’altura i la inclinació de l’òrbita. D’altra banda, el satèl·lit ha de ser autosuficient i, alhora, portar embarcat instrumental sensible a la radiació i a la temperatura, per la qual cosa s’ha d’optimitzar l’òrbita i l’actitud de manera que els períodes d’eclipsi siguen els necessaris per al bon funcionament del satèl·lit i la maximització de l’energia generada pels panells solars d’aquest. D’aquesta manera, considerant les condicions de la missió, es realitzarà una anàlisi detallada de les possibles combinacions dels paràmetres orbitals (anàlisi multivariant) aplicant models i propagadors orbitals d’alta precisió i mètodes d’optimització.