Observación de la Tierra

Líneas de Investigación

Determinación de órbitas para vuelo en formación

Investigadores Participantes
Pedro Elosegui, Laura Perea
Contacto
Laura Perea

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Recientemente, el vuelo de satélites en formación ha recibido especial atención por parte de las agencias espaciales: ESA, NASA entre otras. Esto se debe principalmente a recientes avances tecnológicos y a la idea de que varios pequeños satélites pueden resultar mucho más baratos que un único gran satélite y ofrecer mucho mejores prestaciones. En este sentido, nos hemos centrado en aspectos sobre la navegación relativa i el control de este tipo de misiones que ofrecen nuevos retos tecnológicos.

  • La navegación relativa tipicamente se sirve de filtros recursivos para usar y combinar diferentes tipos de datos (e.g. rango y ángulo) provenientes de sensores con niveles de precisión muy diferentes para estimar los vectores de estado de los vehículos en tiempo (casi-)realto. La tendencia del Extended Kalman Filter a diverger bajo estas condiciones se ha venido estudiando y documentado desde hace varios años. Nuestra principal contribución a esta area de investigación y desarrollo ha sido la investigación y el diseño de filtros secuenciales alternativos que mejoran las prestaciones del clásico Extended Kalman Filter, y el reciente Unscented Kalman Filter manteniendo el coste computacional asociado al algoritmo.

Courtesy of European Space Agency
  • Las formaciones de satélites se acostumbran a clasificar como formaciones cerradas o relajadas, dependiendo del espacio de posiciones permitidas para cada satélite. Para conseguir y mantener una formación, normalmente és necesario aplicar leyes o estratégias de control que definen el conjunto de maniobras necesarias. Estas leyes se evaluan en función del coste y la complejidad computacional, el número de maniobras necesarias, la frecuéncia de maniobras, el coste energético asociado, y la efectividad para mantener la formación de acuerdo a los requisitos propios de la misión. En este marco, nuestro grupo ha diseñado una nueva ley de control basada en el comportamiento que muestran ciertas bandadas de pájaros u otros animales (Smale and Cucker, 2006), y estamos caracterizando las prestaciones para el escenario de la misión Darwin, de la ESA, para mantener un grupo de varios satélites en formación relajada durante la órbita de transferéncia que tiene que llevar a los satélites desde una órbita terrestre al punto de libración L2 L2 del sistema Sol+(Tierra-Luna) bajo el modelo del problema restringido de los tres cuerpos (RTBP).

Links relacionados:
Algunos ejemplos de misiones de vuelo en formación:

Para saber más de ...
Kalman filter
el problema de los tres cuerpos
los puntos de libración