Diseño de una estación terrena SDR para satélites de órbita baja

Design of a SDR ground station for Low-orbit satellites

Los sistemas espaciales se caracterizan por la planeación y creación de todos sus segmentos con el fin de que en conjunto se cumpla una misión; con relación a estos sistemas, en Colombia han sido desarrollados dos misiones espaciales: el Libertad 1, un CubeSat DE 1U de la Universidad Sergio Arboleda y el FACSAT1, un CubeSat de 3U de la Fuerza Aérea Colombiana. Dichas misiones generaron el desarrollo completo del segmento espacial denominado satélite, a su vez han generado el segmento terrestre denominado Estación terrena. Para el asegurar el éxito del cumplimiento de la misión se hace necesario tener control sobre el desarrollo del segmento terrestre; es decir, las estaciones terrenas, por esta razón, y con la motivación de la construcción del segmento terrestre de una misión espacial en la Fundación Universitaria Los Libertadores, se logró definir un diseño preliminar para rastrear satélites del tipo pico y nano dentro del segmento radioaficionado o universitario. Con base en la investigación aplicada se buscó la generación de conocimiento dentro de la institución con la aplicación en el sector espacial, desarrollando las pautas necesarias que permitieran la identificación de los diferentes componentes para la construcción de una Estación Terrena para pequeños satélites. Con la búsqueda de las capacidades necesarias para obtener una recepción adecuada de los satélites, se obtuvo una estación terrena de bajo costo usando tecnología comercial y, principalmente, componentes de hardware del tipo SDR. Finalmente, se realizó una comparación con estaciones terrenas bajo costo para mirar la contribución en Colombia.

1. INTRODUCCIÓN

El objetivo principal de esta investigación se basa en el desarrollo tecnológico del segmento terreste de las misiones espaciales en Colombia, determinando la realización del diseño preliminar para la futura implementación de una Estación Terrena de bajo costo para rastreo de satélites de órbita baja -LEO- en la Fundación Universitaria los Libertadores, que pueda servir de ayuda para la implementación del segmento terrestre en proyectos de pico y nanosatélites en universidades con el propósito de tener autonomía sobre la planificación y ejecución de este segmento, en vez de comprar los equipos y depender tecno-lógicamente de empresas extranjeras.

El segmento espacial de los sistemas espaciales ya diseñados y activos en el espacio, como los satélites del servicio radioaficionado y del tipo universitarios alrededor del mundo, se pueden comunicar con un segmento terrestre diferente al desarrollado por ellos, esto se logra con la implementación de una estación terrena que satisfaga las necesidades y protocolos de comunicación, con el análisis previo de cada misión.