Guiado de satélites robóticos mediante control basado en imagen

Abstract

Los satélites son naves de coste muy elevado. Una vez creados y enviados al espacio, no son modificables más allá de su software. Por ello se creó el concepto de On-Orbit Servicing. Numerosas agencias por todo el mundo se han puesto al desarrollo de naves que hagan realidad este concepto. Este no es más que el de tener mecánicos automáticos en órbita que solucionen los problemas que actualmente no pueden ser solucionados. En este proyecto se ha desarrollado el sistema de aproximación de un satélite a otro para realizar una maniobra de relocalización de un satélite sin funcionamiento haciendo uso para ello del control visual. Proyectos como este deben desarrollarse con el objetivo de liberar espacio en órbitas estratégicas para que nuevos satélites puedan ser lanzados o para eliminar el riesgo de una colisión en cadena que elimine servicios que hoy en día son considerados básicos. También se pueden recuperar estos artefactos para poder obtener recursos materiales de ellos, ya que esta basura espacial es rica en componentes valiosos o simplemente para la limpieza del espacio, lo cual se convertirá en un problema global en unas décadas. En primer lugar, se ha analizado el estado del arte en el que se encuentra actualmente la robótica o robots espaciales. Tras conocer sus orígenes, el porqué de su uso y algunas de las propiedades que se deben tener en cuenta a la hora de su desarrollo, se ha pasado a clasificarlos en robots espaciales en órbita y robots planetarios. Tras esto, se ha profundizado en la clase de robot que se utilizará, el cual es un satélite robótico. Tras explicar sus componentes más comunes, se ha expuesto el problema que se abordará y que se pretende resolver con este proyecto. Tras ello, entramos en la metodología del proyecto, en la cual se explicarán los conceptos de ingeniería aeroespacial que incorpora el proyecto y la formulación matemática que hay detrás de ello, se hará un repaso de las clases de control visual que existen a modo de introducción para, posteriormente, desarrollar y explicar el controlador que se utilizará para la realización del proyecto. A continuación, se mostrará y explicará el simulador creado para poder realizar las pruebas necesarias para demostrar el correcto funcionamiento del controlador en un ambiente lo más realista posible dentro de lo posible. Para comprobar si todos estos desarrollos matemáticos sirven de algo, se han realizado a modo de prueba 3 simulaciones con el simulador y se analizarán las gráficas que se extraen de las maniobras. Estas gráficas ayudarán a comprender si los cálculos realizados han llegado a buen cauce. Por último, se aportarán las conclusiones que se han obtenido tras la realización del proyecto y se propondrán ampliaciones de este por si algún estudiante / docente se animara a continuar estos desarrollos o les sirvieran para avanzar en los suyos propios.