Desarrollo de un prototipo para localización basado en un algoritmo de visión artificial para cubesats

Abstract

RESUMEN: Los sistemas de comunicaciones satelitales en la actualidad se encuentran ante la problemática de limitantes operacionales en términos de las tasas de transmisión adquiridas. Es necesario considerar opciones diferentes a la radiofrecuencia para transmitir la información y satisfacer la demanda. Una opción para realizar esto es la utilización de tecnología láser, dado que sus virtudes inherentes permiten alcanzar tasas de transferencia de hasta 1 Tbps. Sin embargo, el uso de esta tecnología implica el requerimiento de un estricto sistema de detección y reconocimiento para obtener línea de vista entre transmisor y receptor. Este trabajo se enfoca en la implementación de un sistema embebido dentro de un CubeSat para la localización de un haz guía. Mientras el satélite se encuentra en órbita, es necesario que tenga retroalimentación visual para discernir la localización del receptor al que se apunta el láser, para esto se plantean diferentes algoritmos de visión artificial. En primer lugar, se consideró la programación de un algoritmo basado en la detección por intensidad de color emitido por el haz guía, realizando una sintonización de nuestro sistema con base en el conocimiento previo de las características del haz a seguir. Se demuestra que el comportamiento se ve afectado ante perturbaciones externas de iluminación. No obstante, muestra resultados adecuados en un ambiente ideal. Por lo tanto, se propone una solución alternativa que contemple el cambio del umbral del haz ante las condiciones de iluminación. El segundo algoritmo se basa en la binarización de la imagen mediante la discriminación de pixeles, seleccionando límites superiores e inferiores con base en los valores de los componentes RGB para la detección del centro del haz guía. La ventaja de este algoritmo es que considera las perturbaciones de la iluminación alrededor del haz detectado y no se ve afectado en la tarea del reconocimiento y la detección.