Generación y validación automática de algoritmos de control de actitud para los nanosatélites ANSER

Abstract

Este documento recoge el trabajo llevado a cabo por el autor durante su colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial [1] dentro del proyecto ANSER. Concretamente, el documento trata la adaptación de modelos de ingeniería de los componentes del nanosatélite y su posterior validación y verificación mediante el procedimiento de «Processor In-the-Loop». El principal objetivo de la misión es el análisis del estado de las aguas pertenecientes a los embalses situados en la Península Ibérica mediante el uso de una flota de nanosatélites coordinados y equipados para realizar las mediciones apropiadas. Se trata de una misión pionera para el campo del espacio puesto que cada nanosatélite que compone la flota llevará equipados diferentes instrumentos. Las mediciones serán comunicadas al satélite líder para ser posteriormente descargadas por la estación de base. En lo que respecta al campo de la informática, se estudian las plataformas que componen el nanosatélite; es decir, el ordenador de a bordo y el ADCS. En ellas se ejecuta un sistema operativo en tiempo real junto con el software desarrollado por el INTA y los modelos ingeniería creados por el Instituto Ignacio Da Riva. El trabajo realizado por el autor corresponde con la traducción a código C y adaptación de cara a la simulación PIL de los modelos creados por el IDR. Además se ha desarrollado una capa de intermediación entre el código y modelos para poder validar los resultados obtenidos y asegurar el correcto funcionamiento de los componentes del modelo durante el transcurso de la misión. Finalmente se detallan los resultados del proceso de validación.---ABSTRACT---This document gathers the work carried out by the author during his collaboration with the Polytechnic University of Madrid and the National Institute of Aerospace Technology[1] within the ANSER project. Specifically, the document addresses the adaptation of engineering models for the nanosatellite components and their subsequent validation and verification through the Hardware In the Loop procedure. The main objective of the mission is the analysis of the condition of water reservoirs across the Iberian Peninsula through the use of a coordinated nanosatellite fleet equipped to carry out the appropriate measurements. It is considered a pioneering mission for the space field. Each satellite that makes up the fleet will carry different instruments. Then, their measurements will be communicated to the lead satellite and downloaded into the base station. As regards the field of computer science, the platforms that constitute the nanosatellite are studied, i.e. the onboard computer and the ADCS. They will run a real-time operating system together with the software developed by INTA and the engineering models created by the Ignacio Da Riva Institute. The work carried out by the author corresponds to the translation into C code and adaptation for the PIL simulation of the models created by the IDR. In addition, an intermediation layer has been developed between the code and models to be able to validate the results obtained and ensure the correct functioning of the model components during its operation. Finally, the results of the validation process are detailed.