Cubesar

[CUBESAT: MÓDULO DE RASTERO, TELEMETRÍA Y MANDO] Instituto Tecnológico de Mérida

Introducción a las telecomunicaciones

CubeSat: Módulo de rastero, telemetría y mando
Introducción a la Telecomunicaciones

2011

Ingeniería en electrónica

Introducción a las telecomunicaciones

[CUBESAT: MÓDULO DE RASTERO, TELEMETRÍA Y MANDO]

Resumen Este documento provee un enfoque teórico sobreel estándar CubeSat, haciendo un énfasis especial en el diseño, simulación y construcción del subsistema de rastreo, telemetría y mando, como integración de conocimientos tecnológicos, que coadyuvará en el desarrollo de competencias en el área de la ingeniería electrónica y en telecomunicaciones. Esta es la primera etapa del proyecto CubeSat, desarrollado por el Instituto Tecnológico de Mérida(ITM) y el Instituto De Róbotica de Yucatán (TRIY), la cual es puramente de investigación, en ella se presentarán bosquejos, diagramas y dispositivos tentativos para el diseño y construcción del subsistema.

Objetivo Crear los fundamentos para el diseño y construcción del subsistema rastreo, telemetría y mando, TTC por sus siglas en inglés (Tracking, Telemetry and Command), para un PicoSatélite.Instituto Tecnológico de Mérida | Ingeniería en Electrónica

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Marco teórico Pasaron ya 52 años desde que fue lanzado en órbita por los rusos el primer satélite artificial llamado Sputnik I desde el Cosmódromo de Baikonur en Tyuratam, Kazajstán. Su misión: obtener información sobre laconcentración de los electrones en la ionosfera, teniendo un tiempo de vida útil de 3 meses [1]. Dieciséis años después, México entra a la era satelital cuando en 1968 son transmitidas las señales vía satélite de los Juegos Olímpicos en México, a través del el satélite ATS-3 [2] propiedad de la NASA [3] y rentado por la empresa INTELSAT [4]. Hasta 1985, México coloca en órbita su primer satélite artificialdenominado Morelos I, con la misión de unificar las telecomunicaciones de las zonas rurales y urbanas de la nación, y con un costo de $92 millones de dólares [5]. La necesidad de telecomunicaciones, experimentación en micro-gravedad, participación académica multidisciplinaria, así como la miniaturización de tecnología ha hecho del sueño de acercarse al espacio una realidad para las institucionesacadémicas (públicas y privadas) y empresariales, a través de la integración tecnológica diseñada para la reducción de tamaño, recursos, y costos de los satélites artificiales. En este proceso se involucran los Satélites Cúbicos, denominados en inglés como CubeSats. Un CubeSat es un tipo de satélite en miniatura para la investigación espacial, que tiene un volumen de exactamente un litro, pesano más de un kilogramo, y generalmente utiliza componentes electrónicos comerciales. A partir de 1999, la Universidad Politécnica de California (CalPoly) a través del Prof. Jordi Puig-Suari [6] y la Universidad de Stanford por medio del Prof. Bob Twiggs [7] desarrollaron el CubeSat con las especificaciones para ayudar a las universidades de todo el mundo para llevar a cabo la ciencia espacial yexploración [8], esto es conocido como el estándar CubeSat [9] (Ver Fig.1). Hay cuatro tipos diferentes de CubeSats: a) 0.5U, el cual especifica un medio de unidad, dada la unidad en decímetros; b) 1U, comprende la unidad en decímetros cúbicos y el

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estándar; c) 2U, describe un pico-satélite que consta de dos unidades; y d) 3U, es la dimensión máxima que podrá tener un pico-satélite bajo el estándar [10].

Fig. 1. A la izquierda el Prof. Jordi Puig-Suari, en el centro el Estándar CubeSat, y a la derecha el Prof. Bob Twiggs. Su mayor objetivo es reducir los costos de diseño, elaboración, lanzamiento y operación para procesos...