Sistemas de satélite para o desenvolvimento espacial da Colômbia por meio de operações de múltiplos domínios

Autores

DOI:

https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.732

Palavras-chave:

desenho de constelação, cobertura regional, redes nanossatélites, agentes heterogêneos

Resumo

o desenvolvimento do meio rural na Colômbia e sua vinculação com o meio urbano tem sido um dos grandes desafios para garantir uma presença efetiva do Estado no território. Como parte das alternativas para promover o desenvolvimento integral das estruturas e comunidades rurais, foram propostas opções para a prestação de serviços aeroespaciais que ofereçam meios de comunicação permanentes e ferramentas de observação terrestre, assistência aos efeitos dos fenómenos climáticos, quantificação demográfica, controle de áreas e populações, determinação de rotas e vias de acesso, entre outras. A partir disso, é proposta uma metodologia para a análise, concepção, desenvolvimento, implementação e avaliação de um projeto espacial, que inclui o cálculo das condições operacionais e elementos orbitais, parâmetros de desempenho, áreas de cobertura, número de aviões e satélites e vários modelos de constelações de satélites no território nacional. Esta proposta busca identificar diferentes alternativas para o desenho e uso de equipamentos de satélite, a fim de formular planos estratégicos em nível estadual que permitam a apropriação de tecnologias aeroespaciais, oferecendo serviços comparáveis ao nível de acesso às comunicações e observação terrestre, tais como meios para o planejamento de políticas públicas destinadas a melhorar a conectividade e as capacidades tecnológicas da Colômbia.

Downloads

Os dados de download ainda não estão disponíveis.

Biografia do Autor

  • Germán Wedge Rodríguez Pirateque, National University of Colombia, Colombia.

    MSc in Mechanical and Mechatronics Engineering. PhD student. Grupo de plataformas robóticas UN-ROBOT Author's role: intellectual, experimental and writing of the paper.

  • Julián Camilo Páez Piñeros, National University of Colombia, Colombia.

    Mechatronics Engineer. Master's degree student. Grupo de plataformas robóticas UN-ROBOT Author's role: intellectual, experimental and writing of the paper.

  • Jorge Sofrony Esmeral, National University of Colombia, Colombia.

    PhD in Control Systems. Grupo de plataformas robóticas UN-ROBOT Author's role: intellectual, experimental and writing of the paper.

Referências

Allende-Alba, G., Montenbruck, O., Ardaens, J. S., Wermuth, M., & Hugentobler, U. (2017). Estimating maneuvers for precise relative orbit determination using GPS. Advances in Space Research, 59(1),45-62. https://doi.org/10.1016/j.asr.2016.08.039

Álvarez, J., & Walls, B. (2016). Constellations, clusters, and communication technology: Expanding small satellite access to space. 2016 IEEE Aerospace Conference. IEEE. https://doi.org/10.1109/AERO.2016.7500896

Álvarez-Calderón, C. E., & Corredor-Gutiérrez, C. G. (eds.). (2019). El espacio exterior: Una oportunidad infinita para Colombia. el cielo no es el límite (vol. 2). Escuela Superior de Guerra. https://doi.org/10.25062/9789585245631

Bandyopadhyay, S., Subramanian, G. P., Foust, R., Morgan, D., Chung, S.-J., & Hadaegh, F. (2015). A review of im- pending small satellite formation flying missions. 53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting. https://doi. org/10.2514/6.2015-1623

Barakabitze, A. A., Ahmad, A., Mijumbi, R., & Hines, A. (2020). 5G network slicing using SDN and NFV: A survey of taxonomy, architectures and future challenges. Computer Networks, 167, 106984 https://doi.org/10.1016/j.comnet.2019.106984

Bistafa, S. R. (2021). Revisiting Eulers orbital calculations for the comet of 1742. Advance in Historical Studies, 10(1), 73-92. https://doi.org/10.4236/ahs.2021.101007

Burleigh, S. C., De-Cola, T., Morosi, S., Jayousi, S., Cianca, E., & Fuchs, C. (2019). From connectivity to advanced internet services: A comprehensive review of small satellites communications and networks. Wireless Communications and Mobile Computing, May, 6243505. https://doi.org/10.1155/2019/6243505

CONPES. (2020). 3983. Política de desarrollo espacial: condiciones habilitantes para el impulso de la competitividad nacional. República de Colombia - Departamento Nacional de Planeación. https://colaboracion.dnp.gov.co/CDT/Conpes/Econ%C3%B3micos/3983.pdf

Corredor-Gutiérrez, C. G. (2017). Diseño de un marco y hoja de ruta que permita formular la política espacial de Colombia, para promover el desarrollo tecnológico, económico y social del país. Universidad de La Sabana.

Del-Portillo, I., Cameron, B. G., & Crawley, E. F. (2019). A technical comparison of three low earth orbit satellite constellation systems to provide global broadband. Acta Astronautica, 159, 123-135. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2019.03.040

Fugmann, M., & Klinkner, S. (2020). An automated constellation design & mission analysis tool for finding the cheapest mission architecture. SSC20-I-07 Mission Architecture, 34th Annual Small Satellite Conference. SSC. Kvell, U., Puusepp, M., Kaminski, F., Past, J. E., Palmer, K., Gro ̈nland, T. A., & Noorma, M. (2014). Nanosatelliitide orbiidi muutmine mikroelektromehaaniliste ku ̈lmgaa- si to ̃ukemootoritega. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 63(2S), 279-285. https://doi.org/10.3176/proc.2014.2S.09

Lansard, E., Frayssinhes, E., & Palmade, J. L. (1998). Global design of satellite constellations: A multi-criteria performance comparison of classical walker patterns and new design patterns. Acta Astronautica, 42(9), 555-564. https://doi.org/10.1016/S0094-5765(98)00043-5

Lo, M. W. (1999). Satellite-constellation Design. Computing in science & engineering, 28(3), 58-67. https://doi.org/10.1109/5992.743623

McDowell, J. C. (2020). The low earth orbit satellite population and impacts of the SpaceX Starlink Constellation. The Astrophysical Journal, 892(2), L36. https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab8016

Mingqi, Y., Xurong, D., & Min, H. (2016). Design and simulation for hybrid LEO communication and navigation constellation. CGNCC 2016 - IEEE Chinese Guidance, Navigation and Control Conference. https://doi.org/10.1109/CGNCC.2016.7829041.

Prescornitoiu, B., & Morales, M. (2019). Estudio y diseño de constelaciones de nanosatélites en el marco de las comunicaciones IoT [PhD thesis, Universidad Carlos III de Madrid]. Biblioteca Universidad Carlos III de Madrid.

Qu, Z., Zhang, G., Cao, H., & Xie, J. (2017). LEO satellite constellation for Internet of Things. IEEE Access, 5(c), 18391-18401. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2735988

Rodríguez-Pirateque, G. W. (2017). Diseño π: Gestión tecnológica para el Diseño de Proyectos de Ingeniería. Escuela de Postgrados Fuerza Aérea Colombiana. https://doi.org/10.18667/9789589940686

Rodríguez-Pirateque, G. W., Cortés, G, E., & Sofrony, J. (2020). Sustainable design of low-cost modular test platforms as an entrepreneurship for space development in Colombia. 71st International Astronautical Congress (IAC), The CiberSpace Edition.

Rodríguez-Pirateque, G.-W., Sofrony Esmeral, J., Cortés García, E. D., & Rueda, K. (2020). Diseño de misión, síntesis de factores operacionales y representaciones del segmento espacial, caso FACSAT y EMFF. Ciencia yPoder Aéreo, 15(2), 143-165. https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.678

Rodríguez-Pirateque, G. W., Arzola-de-la-Peña, N., & Cortes- García, E. D. (2020). Sustainable design of a nanosatellite structure type CubeSat as a modular platform for tests. Ciencia y Poder Aéreo, 15(1), 108-134. https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.519

Roscoe, C. W., Westphal, J. J., & Mosleh, E. (2018). Over- view and GNC design of the CubeSat Proximity Operations Demonstration (CPOD) mission. Acta Astronautica, 153, 410-421. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.03.033

Rouff, C., & Truszkowski , W. A. (2001). A Process for Introduc- ing Agent Technology into Space Missions. Aerospace Conference, 2001, IEEE Proceedings, 6. https://doi.org/10.1109/AERO.2001.931295

Saeed, N., Elzanaty, A., Almorad, H., Dahrouj, H., Al-Naffouri, T. Y., & Alouini, M. S. (2020). CubeSat communications: Re- cent advances and future challenges. IEEE Communications Surveys and Tutorials, 22(3), 1839-1862. https://doi.org/10.1109/COMST.2020.2990499

Schaub, H., & Junkins, J. (2009). Analytical Mechanics of Space Systems (vol. 2). AIAA Education Series. https://doi.org/10.2514/4.867231

Schilling, K. (2017). Perspectives for miniaturized, distributed, networked cooperating systems for space exploration. Robotics and Autonomous Systems, 90, 118-124. https://doi.org/10.1016/j.robot.2016.10.007

Shahzad-Shaikh, M., Jindal, P., Mali, A., Ansari, A., & Kamble, S. (2018). Design of mems based microthruster - A study. Materials Today: Proceedings, 5(9), 20719-20726. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.456

Soldovieri, T., & Viloria, T. (2016). El ángulo sólido y algunas de sus aplicaciones. Universidad del Zulia.

US Army. (2020). America's ARMY: Ready now, investing in the future. https://www.army.mil/e2/downloads/rv7/about/usarmy_fy19_21_accomplishments_and_investment_ plan.pdf

Ximenes, S. W., Roberts, S. L., Lee, T. S., Shin, H. S., Foing, B., & Duarte, C. (2019). LEAP2 and LCATS industry clusters: A framework for lunar site technology development using global, space-STEM education and global space-industry development networks. Acta Astronautica, 157, 61-72. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.08.006

Yoon, Z., Frese, W., Bukmaier, A., & Brieß, K. (2014). System de- sign of an S-band network of distributed nanosatellites. CEAS Space Journal, 6(1), 61-71. https://doi.org/10.1007/s12567-013-0058-1

Publicado

2021-11-01

Edição

Seção

Desarrollo Espacial - Ad Astra

Como Citar

Sistemas de satélite para o desenvolvimento espacial da Colômbia por meio de operações de múltiplos domínios. (2021). Ciencia Y Poder Aéreo, 16(2), 46-59. https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.732