Validación Experimental de un Sistema de Observación de Eventos Luminiscentes Transitorios a Bordo para VisionCube a través de un Entorno de Simulación Terrestre
Autores: Kim, Seho; Nam, Taehyung; Jung, Dongwon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Validación Experimental de un Sistema de Observación de Eventos Luminiscentes Transitorios a Bordo para VisionCube a través de un Entorno de Simulación Terrestre
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cubo de visión
Cubesat
Tles
Sistema de observación
Algoritmo de software
Hardware
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
El VisionCube es un CubeSat de 2 unidades desarrollado internamente, cuya misión principal es detectar la ocurrencia de eventos luminosos transitorios (TLE) en la alta atmósfera y obtener imágenes correspondientes desde una órbita baja terrestre. Un sistema de observación de TLE a bordo del CubeSat VisionCube está diseñado y desarrollado incorporando un tubo de multiplicación de fotones de múltiples ánodos sensible a fotones (MaPMT) y un sensor de imagen. Además, se ha ideado un software distintivo de observación de TLE que permite la detección de los TLE y la captura de imágenes de manera oportuna. Teniendo en cuenta los recursos limitados de un pequeño CubeSat en tamaño y potencia, el sistema de observación a bordo se desarrolla empleando un dispositivo de sistema-en-chip mediante el cual tanto el hardware como el software pueden integrarse sin problemas. El propósito de este estudio es investigar la funcionalidad del hardware y la validez del algoritmo de software para demostrar que el sistema a bordo funcionará correctamente sin intervención humana durante las operaciones en el espacio. Con este fin, se construye una instalación de simulación en tierra para emular los TLE que ocurren en el espacio utilizando un conjunto de diodos emisores de luz ultravioleta (LED UV) dentro de una caja oscura. Basado en el análisis de las propiedades espectrales y temporales de los TLE, se eligen los pulsos de LED UV generados aleatoriamente para los escenarios de verificación del sistema de observación de TLE. Los resultados de validación muestran que el hardware y el algoritmo de software de los sistemas de observación a bordo pueden detectar efectivamente los TLE y obtener las imágenes durante la operación en órbita.
Descripción
El VisionCube es un CubeSat de 2 unidades desarrollado internamente, cuya misión principal es detectar la ocurrencia de eventos luminosos transitorios (TLE) en la alta atmósfera y obtener imágenes correspondientes desde una órbita baja terrestre. Un sistema de observación de TLE a bordo del CubeSat VisionCube está diseñado y desarrollado incorporando un tubo de multiplicación de fotones de múltiples ánodos sensible a fotones (MaPMT) y un sensor de imagen. Además, se ha ideado un software distintivo de observación de TLE que permite la detección de los TLE y la captura de imágenes de manera oportuna. Teniendo en cuenta los recursos limitados de un pequeño CubeSat en tamaño y potencia, el sistema de observación a bordo se desarrolla empleando un dispositivo de sistema-en-chip mediante el cual tanto el hardware como el software pueden integrarse sin problemas. El propósito de este estudio es investigar la funcionalidad del hardware y la validez del algoritmo de software para demostrar que el sistema a bordo funcionará correctamente sin intervención humana durante las operaciones en el espacio. Con este fin, se construye una instalación de simulación en tierra para emular los TLE que ocurren en el espacio utilizando un conjunto de diodos emisores de luz ultravioleta (LED UV) dentro de una caja oscura. Basado en el análisis de las propiedades espectrales y temporales de los TLE, se eligen los pulsos de LED UV generados aleatoriamente para los escenarios de verificación del sistema de observación de TLE. Los resultados de validación muestran que el hardware y el algoritmo de software de los sistemas de observación a bordo pueden detectar efectivamente los TLE y obtener las imágenes durante la operación en órbita.