| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| ANÁLISIS DE LA LATENCIA EN LA DETERMINACIÓN DE FORMACIONES DE SATÉLITES EN TIEMPO REAL | | Autor/a | Forero Martínez, David Eugenio | | Departamento | Automática | | Director/a | Rodríguez Polo, Óscar | | Codirector/a | Esteban San Román, Segundo | | Fecha de defensa | 20-06-2024 | | Calificación | Sobresaliente cum laude | | Programa | Investigación Espacial y Astrobiología (RD 99/2011) | | Mención internacional | No | | Resumen | La complejidad e incluso la viabilidad de afrontar los nuevos desafíos planteados por el estudio del espacio sitúa a la formación de naves espaciales en la vanguardia del desarrollo espacial, en contraste con misiones que utilizan grandes satélites monolíticos. En este contexto, la distribución de la carga útil en un conjunto de entidades computacionales colaborando simultáneamente en pos de un objetivo científico emerge como la mejor alternativa para lograr los resultados de la misión y reducir los costes de investigación. No obstante, la implementación de este concepto conlleva numerosos retos técnicos en el sistema de determinación y control de la actitud de la formación, lo cual genera la necesidad de entornos de emulación y simulación realistas y fiables para abordar esta problemática. En esta tesis se presenta una metodología para determinar las posiciones relativas en la formación de naves espaciales utilizando receptores GNSS. Se analiza la problemática de la latencia del hardware utilizado, teniendo en cuenta las limitaciones de los receptores GNSS de bajo coste. Como caso de uso se estudia el problema en formaciones líder-seguidor. El enfoque adoptado involucra la creación de un emulador de la constelación GNSS, el cual se integra a un modelo de hardware en lazo. Dicho sistema procesa los observables en tiempo cuasi real para poner a prueba algoritmos de determinación de la línea base entre los satélites. Esta implementación ofrece un amplio conjunto de oportunidades gracias a su capacidad y escalabilidad en términos de topologías de formación. Además, permite incorporar perturbaciones en el sistema de validación, incluyendo arrastres, radiaciones y condiciones climáticas del espacio. Un aspecto relevante a destacar es la posibilidad de utilizar hardware COTS, facilitando el desarrollo de misiones espaciales de bajo coste que proponen formaciones en vuelo. La información del sistema se procesa usando software de licencia libre, aplicando el concepto de economía circular al proyecto y convirtiéndolo en una herramienta potente para la educación y la investigación espacial. |
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