Plataforma para gestão integrada de estações de solo para recebimento de sinais de nanossatélites

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017.No início do século XXI foi criado um novo padrão para o desenvolvimento de satélites, visando uma redução drástica no custo de lançamento e controle de missões espaciais. Esse padrão resultou em uma proliferação de novos satélites sendo lançados por universidades, e também pela iniciativa privada. Esse novo tipo de missão está fora do escopo das tradicionais agências espaciais estatais, que normalmente não disponibilizam suas estações de rastreio para o acompanhamento e controle desse tipo de satélite. O desenvolvimento e a operação de estações de solo que atendam os requisitos das missões de satélites universitários é um tópico de pesquisa atual, e é o tema principal dessa dissertação de mestrado. Para realizar a gerência de uma estação de solo, se faz necessária a utilização de diversos componentes de hardware e de software. No caso do suporte a múltiplas missões, com objetivos distintos, esta complexidade é ainda maior. Essa dissertação de mestrado propõe uma modificação na arquitetura de software tradicionalmente utilizada no desenvolvimento de estações de solo, visando à redução da complexidade de implantação e operação e, consequentemente, os índices de falha. O trabalho desenvolvido visa também a realização de futuras modificações e extensão de funcionalidades da estação de solo de forma simplificada. A estratégia foi proposta para utilização nas missões FloripaSat e Serpens II da UFSC. Porém, devido ao atraso no lançamento de ambos satélites, a estratégia foi utilizada na melhoria do sistema de controle da missão do CubeSat Robusta-1B em andamento na França. A aplicação do sistema na missão Robusta-1B demonstra a flexibilidade para adaptação à missões com requisitos diferentes.Abstract : A new standard for developing satellites has been proposed in the beginning of the XXI century, aiming a significant decrease in the costs for launching and operating space missions. This standard resulted in a proliferation of satellites missions by universities and also by the private sector. This new type of mission is not in the context of traditional governmental space agencies, which usually do not make their ground stations available for tracking and operating this type of satellite. The development and operation of ground stations that comply with the requirement of university satellite missions is a contemporary research topic, and it is the main focus of this master thesis. To perform the management of a ground station, it is necessary the use of several hardware and software components. The amount of hardware/software components increases in ground station used to manage multiple missions, i.e., communications with several satellites simultaneously. When it is required to have the ground stations working in a collaborative and networked manner, this complexity is even higher. This work proposes a modification in the software architecture traditionally used in the development of ground stations, aiming a reduction in their deployment and operation complexity and, consequently, failure rates. The work aims also to shorten future modifications and functionality updates in ground stations. The focus of the development is to unify all the software components needed to successfully manage the satellite operation (since data collection, passing through mission operation to data analysis) in a single platform, with easier installation and maintenence overhead. The strategy was proposed originally to be used in UFSC's FloripaSat and Serpens II missions. However, as a result of both satellites' launching delay, the strategy was applied in the improvement of Robusta-1B mission control system, which is an on-going French Cubesat mission. The application of the system in the Robusta-1B mission demonstrates its flexibility to be adapted to missions with different requirements