Sistema de localización y seguimiento para el sistema Oscar

Abstract

En este trabajo se propone un sistema de seguimiento de satélistes para el sistema OSCAR, conformado por un software de localización y una interface de comunicación. El software de localización se basa en las 3 leyes de Kepler, las ecuaciones de Newton y algoritmos de determinación de órbita permitiendo localizar al satélite en su órbita de manera aproximada, teniendo como estación terrena un punto en la ciudad de México. El software de localización obtiene los parámetros keplerianos del archivco de dos elementos (TLE por sus siglas en inglés) siendo el punto de referencia inicial para el cálculo de varios parámetros como son la distancia desde el centro la tierra, la velocidad angular, los vectores de posición acorde al sistema de referencia, las coordenadas del punto subsatelital y los ángulos de elevación y azimut. La interface de comunicación está conformada por 3 partes. La pimera parte consiste en una conexión entre MatLab y la tarjeta arduino. La segunda parte consiste en la comunicación entre la tarjeta Arduino y un circuito de control (donde la Tarjeta Arduino convierte la información del software de localización en impulsos PWM). La tercera parte consiste en la comunicación mediante el circuito de control con los servomotores a través del mando de distancia. El seguimiento de localización calcula los ángulos de elevación y azimut respecto a la estación terrena y a un satélite específico, posteriormente el software de comunicación envía a la tarjeta Arduino los dos ángulos, la tarjeta Arduino recibe la información con los ángulos y los envía como pulsos modulados (PWM por sus siglas en inglés) al circuito de control, El circuito de control permite la comunicación con el mando a distancia y de esta manera se inician o detienen los movimientos en elevación y azimut por parte de los servomotores. Posteriormente se validan los resultados obtenidos por el software de localización al ser comparados con el software comercial Satbuster y se observa una diferencia entre los valores comparados, considerando el peor de los casos (15 min) la diferencia es de 0.5% en el eje X, 0.55% en el eje Y y 3.58% en el eje Z respecto al vector de posición ECI (por sus siglas en ingles), de 4% en latitud, 0.09% en longitud y 0.49 en altitud respecto a las coordenadas del punto subsatelital y 1.06% en elevación y 0.13% en azimut respecto a los angulos de visión. Por lo tanto se puede considerar que los datos son aceptables. Respecto a la interface de comunicación se la valida verificando la correcta comunicación entre el software de localización y los servomotores mediante el correcto movimiento tanto en la elevación como en azimut por parte de los servomotores.