Optimización de Maniobras Multi-Objetivo para la Observación de la Tierra con Múltiples Satélites Responsivos
Autores: Argirò, Annarita; Cimmino, Nicola; Isoletta, Giorgio; Opromolla, Roberto; Fasano, Giancarmine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de Maniobras Multi-Objetivo para la Observación de la Tierra con Múltiples Satélites Responsivos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Misiones espaciales
Trayectoria en tierra
Sistemas de satélites
Satélites equipados con sensores
órbita terrestre
Ajuste de trayectoria en tierra.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Muchas misiones espaciales requieren que un área de interés en la superficie sea observada de manera oportuna. Se han propuesto varios enfoques en la literatura para este propósito, que implican modificar la trayectoria de un satélite en órbita para sobrevolar uno o más sitios en la Tierra. Los sistemas de múltiples satélites pueden proporcionar claramente ventajas para abordar esta tarea en términos de capacidad de respuesta. En este contexto, este artículo propone una arquitectura de toma de decisiones para seleccionar la solución óptima de maniobra o no maniobra que permita a un conjunto de múltiples satélites equipados con sensores en órbita baja observar un área de interés de manera oportuna. Para los satélites que no sobrevolan el sitio en la Tierra dentro del período de tiempo especificado, se diseñan maniobras impulsivas coplanares duales aplicando un método de ajuste de trayectoria terrestre consciente de los sensores. En particular, se tienen en cuenta explícitamente las huellas de los sensores y el porcentaje de cobertura de las áreas de interés asumidas. Luego, se resuelve un problema de optimización multiobjetivo para determinar qué satélite proporciona la mejor solución para cubrir el área de interés en términos de consumo de combustible (si se requiere ajuste de trayectoria terrestre) y tiempo de sobrevuelo. Se consideran tanto escenarios simulados como del mundo real para validar numéricamente la metodología propuesta.
Descripción
Muchas misiones espaciales requieren que un área de interés en la superficie sea observada de manera oportuna. Se han propuesto varios enfoques en la literatura para este propósito, que implican modificar la trayectoria de un satélite en órbita para sobrevolar uno o más sitios en la Tierra. Los sistemas de múltiples satélites pueden proporcionar claramente ventajas para abordar esta tarea en términos de capacidad de respuesta. En este contexto, este artículo propone una arquitectura de toma de decisiones para seleccionar la solución óptima de maniobra o no maniobra que permita a un conjunto de múltiples satélites equipados con sensores en órbita baja observar un área de interés de manera oportuna. Para los satélites que no sobrevolan el sitio en la Tierra dentro del período de tiempo especificado, se diseñan maniobras impulsivas coplanares duales aplicando un método de ajuste de trayectoria terrestre consciente de los sensores. En particular, se tienen en cuenta explícitamente las huellas de los sensores y el porcentaje de cobertura de las áreas de interés asumidas. Luego, se resuelve un problema de optimización multiobjetivo para determinar qué satélite proporciona la mejor solución para cubrir el área de interés en términos de consumo de combustible (si se requiere ajuste de trayectoria terrestre) y tiempo de sobrevuelo. Se consideran tanto escenarios simulados como del mundo real para validar numéricamente la metodología propuesta.