Ingeniería de sistemas basada en estándares ECSS aplicada al diseño, fabricación, integración, validación y operación de pico, nano y microsatélites : aplicación a la constelación HumSAT

Abstract

[spa] Esta tesis se centra en la aplicación de la disciplina de ingeniería en los sistemas espaciales basados en la utilización de nanosatélites desarrollados por la Universidade de Vigo (UVIGO): XaTcobeo, HUMSAT (HUManitarian SATellites), GEOID (GENSO Experimental Orbital Initial Deployment) y HUMSAT/Demostrador. Estos han sido una serie de proyectos enmarcados dentro de programas educacionales de cooperación entre universidades europeas, auspiciados por la Agencia Espacial Europea (ESA).

A lo largo de este texto se describirá, principalmente, la metodología de ingeniería de sistemas que se definió para abordar los proyectos anteriormente citados. La definición lograda de dicha disciplina, se basó en la utilización de los estándares ECSS, previa adaptación de los mismos mediante la personalización del proceso genérico allí definido, a los requisitos específicos de cada misión.

La utilización de nanosatélites como componentes principales de estos sistemas espaciales marca la definición de dichos sistemas y, además, requiere de un enfoque diferente al que se ha aplicado para el desarrollo de sistemas espaciales no basados en la utilización de este tipo de satélites. En este caso, el bajo coste, el tiempo de desarrollo y los recursos limitados suelen primar respecto al rendimiento del sistema. Sin embargo, el alto grado de escalabilidad que se puede alcanzar con la tecnología basada en nanosatélites, puede llegar a suplir en cierto grado algunas de estas carencias.

Por lo tanto, en esta memoria se realizará una exposición de dichos proyectos desde una perspectiva global, centrándola en la introducción de las mejoras y particularizaciones propuestas para los procesos de ingeniería estandarizados.

[eng] This PhD thesis is focused on the application of the engineering discipline to the development of the following nanospacecraft-based space systems: XaTcobeo, HUMSAT (HUManitarian SATellites) GEOID (GENSO Experimental Orbital Initial Deployment) and HUMSAT/Demonstrator. These projects have been developed by the University of Vigo (UVIGO) within educational programmes of cooperation between european universities hosted by ESA (European Space Agency). Along this document the systems engineering approach utilized for carrying out the previous projects will be described. The resulting definition of the engineering process is based on the usage of the ECSS standards, after adapting the engineering process that they define, to the specific requirements of each mission. The utilization of nanospacecraft as the main componentes of those space systems characterizes the definition of these systems. Moreover, these systems require of a new approach to the one that has been traditionally applied to them. In this case, lower system costs, small development times and limited resources are common restrictions that do not permit to achieve big performances with these systems. However, the high scalability that can be achieved with nanospacecraf-based technologies, may solve some of these limitations at some degree. Therefore, an exposition of the projects aforementioned will be carried out along this thesis from a global perspective, focusing this description on the introduction to the improvements and adaptations proposed for the standard engineering processes.