Sistemas de control de la estación de seguimiento

Síntesis del proyecto.

La búsqueda de un sistema de control fiable y versátil para las antenas de la estación de seguimiento del GranaSat-I ha comenzado.
La semana pasada, Andrés Roldán, jefe del proyecto, y Samuel Góngora, alumno colaborador, se reunieron para discutir las posibles soluciones para este problema.

Partiendo del sistema físico disponible, un rotor Yaesu G-5500 y un conversor a puerto serie, se llegó a la conclusión de que un sistema de control basado en Matlab y con código fuente libre sería la opción mas aconsejable. La predilección del código libre sobre el privativo, viene motivada por el deseo de que este proyecto llegue al mayor público posible.

Existen otros programas de seguimiento de satélites y control de rotores pero vamos a desarrollar uno en código libre, basado en una primera versión en MATLAB

En este artículo llevaremos a cabo un breve repaso de cada etapa del sistema de control. Ya que el proyecto se encuentra en una etapa muy temprana de desarrollo, esto será un esbozo del trabajo final. En posteriores artículos detallaremos cada parte del sistema con vistas a servir de ayuda para aquellos que comiencen en este mundo.

Obtención de los valores keplerianos de la órbita.

Los valores keplerianos de la órbita los obtendremos del NORAD. Esta agencia estadounidense mantiene un servicio público en el que, bajo registro, se pueden conseguir los valores keplerianos de un satélite para un momento dado.

La página web de la agencia es https://www.space-track.org/

El acceso a esta información se puede realizar directamente desde la web o a traves de una API desarrollada por ellos mismos.
Algunos usuarios del servicio han desarrollado aplicaciones, en diversos lenguajes de programación, para facilitar el acceso a los datos. Para agilizar el trabajo de descarga de los keplearianos y hasta que se cree una aplicación en Matlab para esta tarea, en el proyecto GranaSat se utilizará un desarrollo en Perl.

La aplicación (localizada en esta dirección) permite la descarga, mediante scripts o a través de un terminal, de los valores keplerianos de cualquier satélite disponible.

Cálculo de la órbita en base a los keplerianos.

Los datos keplerianos descargados seguirán un formato estandar definido por el mismo NORAD y la NASA.
Mostraremos, como ejemplo, los datos del cubesat XATCOBEO obtenidos en este instante, estando a 19:48 horas de la tarde del día 3 de julio de 2013 en horario central europeo de verano (CEST).

1 38082U 12006F   13184.34580549  .00048193  32944-5  93754-3 0  2867
2 38082 069.4661 136.8709 0564777 111.8916 041.4296 14.57908579 72271

No entraremos en definir el significado de cada número, ya que dedicaremos un breve artículo a explicarlo. Solo diremos que estos valores serán la partida para el cálculo de la órbita del satélite.
En la siguiente dirección encontraremos librerías en diferentes lenguajes de programación para dicho cálculo, además de cierta documentación al respecto:

http://celestrak.com/publications/AIAA/2006-6753/

La ventaja de los desarrollos de esta web, es que los han creado colaboradores y miembros del SpaceTrack. Se pueden considerar un referente en este campo.

Estas librerías nos darán las coordenadas inerciales centrada en la tierra (ECI) del satélite para un instante dado.

Obtención de la altura y acimut para Granada de un satélite dado.

Obtenidas las coordenadas ECI del satélite tendremos que calcular la visibilidad desde un punto de la superficie de la tierra.

No hemos podido dar con código fuente en Matlab para este paso del proceso. Sin embargo, en esta web “http://www.zeptomoby.com/satellites/”, encontraremos una serie de librerías desarrolladas en C++ y C# que realizan estos cálculos que portaremos a Matlab para nuestro sistema.

 

 

 

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