{"id":44547,"date":"2021-01-06T09:38:07","date_gmt":"2021-01-06T13:38:07","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ing.una.py\/?p=44547"},"modified":"2021-01-06T09:38:07","modified_gmt":"2021-01-06T13:38:07","slug":"disenaron-e-implementaron-un-modelo-conceptual-de-un-sistema-de-determinacion-y-control-de-actitud-para-cubesats-1-u","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ing.una.py\/FIUNA3\/?p=44547","title":{"rendered":"Dise\u00f1aron e implementaron un modelo conceptual de un sistema de determinaci\u00f3n y control de actitud para CubeSats 1-U"},"content":{"rendered":"<p><![CDATA[<b>\u00ab<\/b><strong><em>Dise\u00f1o e Implementaci\u00f3n de un Sistema de Determinaci\u00f3n y Control de Actitud para CubeSats<\/em><\/strong><b><\/b><em><strong>\u00bb,\u00a0<\/strong><\/em>se denomina la presentaci\u00f3n del Trabajo Final de Grado (TFG) que presentaron los nuevos ingenieros mecatr\u00f3nicos <b>V\u00edctor Daniel Cabrera Esp\u00ednola y Guillermo Rub\u00e9n Arg\u00fcello Alegre<\/b>, como \u00faltima prueba para egresar de la carrera de\u00a0<b>Ingenier\u00eda Mecatr\u00f3nica de la Facultad de Ingenier\u00eda de la Universidad Nacional de Asunci\u00f3n (FIUNA)<\/b>. La exitosa defensa del trabajo se llevo a cabo el pasado mi\u00e9rcoles 30 de diciembre de 2020, en\u00a0la Instituci\u00f3n.<!--more-->\nEn 1999 Bob Twiggs y Jordi Puig-Suari propusieron la creaci\u00f3n de peque\u00f1os sat\u00e9lites con forma de cubo, lo que trajo consigo un nuevo paradigma denominado New Space en donde se ha impulsado el uso de los peque\u00f1os sat\u00e9lites. El est\u00e1ndar m\u00e1s utilizado actualmente es un nanosat\u00e9lite de forma cubica de 10cm de arista y de 1.33kg de masa (unidad de medida denominada 1-U) conocido como CubeSat, desarrollado por Puig-Suari en conjunto con el equipo de la Universidad Calpoly. Los CubeSats integran sistemas de control de energ\u00eda, actitud, comunicaci\u00f3n, computador a bordo, entre otros. El sistema de determinaci\u00f3n y control de actitud (por sus siglas en ingl\u00e9s ADCS: Attitude Determination and Control System) es de vital importancia, porque permite hacer uso y control de los distintos sensores y actuadores; de manera tal a orientar correctamente el equipo, no generar desv\u00edos innecesarios, ofreciendo as\u00ed la optimizaci\u00f3n del consumo de energ\u00eda. Estos sistemas ADCS son probados y validados en tierra utilizando bancos de prueba que consisten en la integraci\u00f3n de jaulas de Helmholtz, pruebas pi\u00f1ata, plataformas sin fricci\u00f3n, entre otros.\nEl Trabajo Final de Grado presenta el dise\u00f1o e implementaci\u00f3n de un modelo conceptual ADCS para un CubeSat de 1-U. Son implementados, el algoritmo del filtro Madgwick para determinar la actitud a partir de una representaci\u00f3n de cuaterniones, y el m\u00e9todo de compensaci\u00f3n PID para controlar a los actuadores. El primer paso para dise\u00f1ar es definir los marcos de referencia, la representaci\u00f3n de la actitud y los algoritmos ADCS. As\u00ed tambi\u00e9n se dise\u00f1aron los distintos dispositivos que componen el hardware del ADCS con la estructura del CubeSat, que finalmente son implementados mediante la integraci\u00f3n completa, realizando validaciones de funcionamiento a trav\u00e9s de simulaciones y pruebas experimentales en un banco de pruebas construido, consistiendo en una jaula de Helmholz de 1 eje y la denominada prueba pi\u00f1ata. El dise\u00f1o e implementaci\u00f3n del modelo conceptual del ADCS con la jaula de Hemholtz apoyan el desarrollo de capacidades y la educaci\u00f3n en ingenier\u00eda espacial en las universidades paraguayas.\nEste trabajo present\u00f3 una visi\u00f3n detallada de cada miembro que compone el sistema ADCS, donde atendiendo a los requerimientos de masa, volumen y bajo consumo energ\u00e9tico se han dise\u00f1ado e implementado. Tambi\u00e9n, como se pudo observar, cada componente utilizado pertenece a la familia de dispositivos COTS. El sistema propuesto por este TFG\u00a0presenta resultados que de acuerdo a las exigencias de la misi\u00f3n fueron satisfactorios, pudi\u00e9ndose validar en un banco de pruebas construido apropiadamente con la jaula de Helmholtz y la prueba pi\u00f1ata. De esa manera queda demostrada que la determinaci\u00f3n con un algoritmo Madgwick y el control con una compensaci\u00f3n PID, son eficientes para ser implementados en el sistema ADCS del CubeSat. Sin dejar de mencionar que el trabajo realizado es un modelo conceptual del sistema ADCS implementado en un CubeSat, esto se observa en el material utilizado para la fabricaci\u00f3n de la estructura del CubeSat y el volante de inercia, como tambi\u00e9n en el tipo de bater\u00edas seleccionadas para alimentar los dispositivos.]]>    \t<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00abDise\u00f1o e Implementaci\u00f3n de un Sistema de Determinaci\u00f3n y Control de Actitud para CubeSats\u00bb,\u00a0se denomina la presentaci\u00f3n del Trabajo Final de Grado (TFG) que presentaron los nuevos ingenieros mecatr\u00f3nicos V\u00edctor Daniel Cabrera Esp\u00ednola y Guillermo Rub\u00e9n Arg\u00fcello Alegre, como \u00faltima prueba para egresar de la carrera de\u00a0Ingenier\u00eda Mecatr\u00f3nica de la Facultad de Ingenier\u00eda de la Universidad Nacional de Asunci\u00f3n (FIUNA). 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