UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA ANTONIO JOSE DE SUCRE (UNEXPO-VRB)



Documentos relacionados
Soluciones Integrales en Geomática Ingeniería Geoespacial

Preparado específicamente por personal de GMV para la competición Fecha: COMPETICION BEST-GMV CASO TECNICO-FINAL (UVA)

Tema 8. Sensores. Teledetección 2º Curso de IT en Topografía EPS Jaén

* Seguimiento (tracking): para determinar la posición del satélite en su órbita.

PLANEAMIENTO DE LAS COMUNICACIONES EN EMERGENCIAS REDES PRIVADAS DISPONIBLES EN EMERGENCIAS TELEFONÍA VÍA SATÉLITE. Índice

SATELITES. Qué es un satélite?

Foro de Discusión y Análisis. Los sistemas modernos de información como apoyo a la gestión de riesgos agropecuarios

Tercera Sesión de Conversación (CHAT): Aplicación de Sensores Remotos Satelitales de Microondas

AARÓN SOLER LOZANO 4º ESO C

Breve reseña sobre la evolución de los sensores remotos

DETECCIÓN PASIVA. Jean PLA, Gestión de Frecuencias CNES, Toulouse, FRANCIA

Última modificación: 10 de mayo de

TEMA 4: SENSORES Y PLATAFORMAS DE PERCEPCIÓN REMOTA

Mejora de los Sistemas de Cartografía del Territorio Colombiano

CAPÍTULO I. Propagación de RF

Monitoreo de condiciones meteorológicas en Baja California Sur. Luis M. Farfán CICESE, Unidad La Paz, B.C.S.

Entre las aplicaciones más importantes para los satélites cabe destacar:

CASTILLA LA MANCHA / JUNIO 03. LOGSE / FÍSICA / EXAMEN COMPLETO

GENERALIDADES. ONDAS. ANTENAS. DEFINICION-POLARIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS. PROPAGACIÓN. SENDAS DE PROPAGACIÓN. CLASIFICACION DE RADIOFRECUENCIAS.

Tema 3. Sensores Remotos.

Medios de Comunicación

SUPERFICIE ESPECULAR Y LAMBERTIANA

Santiago Salsón Casado

Ficha técnica TERRA AQUA

Introducción al calor y la luz

Mediciones en altura. Licenciatura en Ciencias de la Atmósfera Principios Básicos de Mediciones Atmosféricas Diciembre 2011.

Satélites Longitud Área de cobertura Agencias METEOSAT 5 63 E Océano Indico EUMETSAT METEOSAT 7 0 Europa EUMETSAT

Contenido de la presentación

LANZAMIENTO DEL SENTINEL 2 A CON TECNOLOGÍA DE NUEVE EMPRESAS ESPAÑOLAS A BORDO. La industria española aporta tecnología clave

PRUEBA ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR OPCIÓN B y C, FÍSICA

FIBRA ÓPTICA Perfil de Indice de Refracción

Osciloscopio Funciones

RECOMENDACIÓN UIT-R SA.1279*

Ing. Benoît FROMENT MODULO FOTOGRAFIAS AEREAS

Comunicaciones Satelitales

RECOMENDACIÓN UIT-R SM

PROBLEMAS Física 2º Bachillerato CAMPO GRAVITATORIO

Fundamentos de Materiales - Prácticas de Laboratorio Práctica 9. Práctica 9 DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE REFRACCIÓN DE MATERIALES TRANSPARENTES

Curso Taller Recepción de Señales Satelitales. M en C José Moctezuma Hernández

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN CUANTITATIVA

Las ondas electromagnéticas pueden ser propagadas por el espacio libre, las ondas de radio

El espectro electromagnético y los colores

I.E.S. Sierra de Mijas Curso PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD DEL TEMA 4: ÓPTICA

TECNOLOGIA DE LOS SATELITES UTILIZADOS PARA LA CIENCIA DEL MEDIOAMBIENTE. MsC Oscar Alberto Restrepo Gaitán PhD. Jorge Alberto Soliz Torrico

Monitoreo y Cuantificación de flotas poteras a partir del uso de Imágenes Satelitales

APLICACIONES DE LOS ESPEJOS PLANOS:

TECNOLOGÍAS DE LA COMUNICACIÓN

PRÁCTICA 4a. SENSORES

RECOMENDACIÓN UIT-R SA (Cuestión UIT-R 143/7) b) que estos requisitos afectan a las asignaciones y a otros asuntos reglamentarios,

SEÑALES Y ESPECTROS SEÑALES Y ESPECTROS 1

UNIVERSIDAD DE SEVILLA

IMAGENES ASTER Remote Sensing Geoimage SAC

Conceptos y Terminologías en la Transmisión de Datos. Representaciones de Señales.

resolución Dpto. de Ingeniería Cartográfica Carlos Pinilla Ruiz resolución Ingeniería Técnica en Topografía lección 7 Teledetección

MEDIDA DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO. TUBO DE RESONANCIA

Departamento de Física y Química

TECNOLOGÍAS DE LA COMUNICACIÓN. N. INTERNET

Tema 1.1 La bóveda celeste. Fundamentos geométricos.

EXPLORACION DE GLACIARES Octubre Ing. BENJAMIN MORALES ARNAO

Solución: a) En un periodo de revolución, el satélite barre el área correspondiente al círculo encerrado por la órbita, r 2. R T r

Guía para el docente

Nuevas técnicas de obtención de información topográfica. Fotogrametría digital. GPS

FIBRA OPTICA ESCALONADA

α g umbral = 2, cm 1 n umbral = 1, átomos n Ne = 4, 8 10 α g umbral = λ2 mn Amn n umbral = 2π 2 ν 1/2 1

Satélites. Satélites. Clasificación por servicio

Observaciones Meteorológicas con Radar. Presentaciones, enfoque y objetivos del curso

Capítulo V Resultados y conclusiones

TEMA 4. Conceptos sobre órbitas. Kepleriana y perturbada.

Constelación de Satélites Navstar

COMUNICACIONES ÓPTICAS EN EL ESPACIO LIBRE. FSO - Free Space Optics. J. R. Souza CETUC - PUC/Rio. J. R. Souza CETUC - PUC/Rio 1 ÍNDICE

FIBRAS OPTICAS INTRODUCCIÓN

Resoluciones en Teledetección

UNA APROXIMACION EXPERIMENTAL PARA EL ESTUDIO DE LA RADIACIÓN TERMICA DE LOS SÓLIDOS

CURSO DE PREPARACIÓN PARA LA PRUEBA DE ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR FÍSICA

3. Es suficientemente buena la antena?

Dpto. de Electrónica 2º GM E. Imagen. Tema 7 Antenas Parabólicas Conceptos y Componentes

Addéndum 4 al Documento 62-S 7 de noviembre de 1997 Original: francés/inglés GINEBRA, 27 DE OCTUBRE 21 DE NOVIEMBRE DE 1997

Rec. UIT-R SM RECOMENDACIÓN UIT-R SM *

FASE ESPECÍFICA RESPUESTAS FÍSICA

Examen de Física I. Dinámica, Energía, Leyes de Kepler, L.G.U. Soluciones

ACTIVIDAD. LA CÁMARA OSCURA: Medición indirecta de los diámetros del Sol y de la Luna

Generadores de Radiación Ionizante Formulas & Ejercicios

INTRODUCCION A LOS SISTEMAS R.F.I.D.

1 ANCHO DE RAMPA 2 PENDIENTE DE RAMPA FICHA 10 RAMPAS

Física de la Radio. Training materials for wireless trainers

Solución: a) M = masa del planeta, m = masa del satélite, r = radio de la órbita.

LA FORMA DE LA TIERRA

SISTEMA DE GRABACIÓN DIGITAL Y COMUNICACIONES PARA RANCHOS AGRICOLAS.

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA EDUCACION CONTINUA DIPLOMADO DE BIOCLIMATICA

Las Comunicaciones por satélite en México. Dr. Salvador Landeros Ayala 24 de Junio del 2013

Tema 6. Seminario de Electrónica Instalaciones de Telecomunicaciones. Antenas y Líneas L Satélite de RTV. Infraestructuras

RECOMENDACIÓN UIT-R S.1559

Cálculo de la Latitud de observación del lugar a partir de imágenes del Sol de Medianoche.

= h = h = m

Utilización de sensores de microondas en seguridad perimetral. Primera Entrega

INFORMACION TECNICA RESUMIDA IKONOS

Bases Físicas del Ultrasonido. Dr. Arturo Contreras Cisneros

EXAMEN FÍSICA 2º BACHILLERATO TEMA 1: CAMPO GRAVITATORIO

Curso Básico de Astronomía

Apéndice 2. Puesta a punto y uso del Espectrómetro

Transcripción:

VRSS-1 El satelite Miranda Freddy G. Ferrer Luque

PRINCIPIOS DE LA OBSERVACION REMOTA Observación remota es la colección de información de un objeto sin estar en contacto fisico con el. NO TOCARLO. Observación remota es recolección de datos y métodos que emplean la enería electromagnética como un medio para detectar y medir las características de ciertos objetos.

La primera imagen satelital de la tierra fue tomada el 14 de agosto de 1959 por el satélite estadounidense Explorer 6. cuando el satélite estaba aproximadamente a 27.000 km sobre la superficie terrestre el 14 de agosto de 1959, en el momento en que el satélite estaba cruzando México. La primera fotografía satelital de la luna fue tomada por el satélite soviético Luna 3 el 6 de octubre de 1959, en una misión para fotografiar el lado oculto de la Luna.

Los sistemas de manejo de datos en satélites se implementan usando tecnología electrónica. El ambiente en el espacio impone restriciones al uso de esta tecnologia. Estas son estresantes para los componentes electronicos y los subsistemas.se deben seleccionear y disenar para que soporten la vibracion en el lanzamiento y las temperaturas extremas en orbita Los recursos de los satélites disponibles para estos sistemas electrónicos son limitados. Los tres parámetros mas importantes son: Masa, Potencia y Volumen.

SENSORES: Activos o Pasivos Radares o lasers cámara fotografica (sin flash) Ambos operan en un rango amplio del espectro electromagnetico. Las frecuencias precisas o longitudes de onda se escogen en función de: la aplicación y la influencia de la propagación entre la tierra y el satélite

SENSORES Tomar en cuenta la radiación elecromagnética.la Tierra y la atmósfera generan mecanismos de interacción complejos: emisión absorción dispersión reflexión Para darnos informacion del tipo o condición del suelo,vegetación, agua y la atmósfera..

Tipos de Imágenes Pancromáticas: se captan mediante un sensor que mide la reflectancia en una única banda, que abarca el visible e infrarrojo cercano. Multiespectrales: se captan mediante un sensor que mide la reflectancia en muchas bandas, que van de la 3 a la 7. visible(bgr), infrarrojo cercano, medio y porción del térmico

Resolución de Sistemas Sensores Espacial: capacidad de un sensor para distinguir objetos de cierto tamaño. Se mide en unidades de longitud. Alta resolución Objetos pequeños Espectral: número de bandas espectrales que puede discriminar el sensor y el ancho de las mismas. Mayor resolución Mejor discriminación Radiométrica: capacidad de detectar variaciones en la radiancia que recibe. Niveles de gris o número de bits. Temporal: frecuencia de cobertura de un sistema sensor.

En función de los fines para los que fue diseñado el sensor, utiliza: Temporal - Detección de fenómenos en el tiempo Espacial Exploración de recursos naturales Espectral Estudio de cosechas o cultivos (bandas particulares)

Sensor Adquisicion de datos Emisión de Radiación Electromagnética Interpretación, mediciones,procesamiento de data,presentación de resultados, mapeo Radiacion reflejada y emitida

Temperatura de la Tierra Anos 2001-2005 Land Surface Temperature Difference ( C) -10 0 10-10 0 10 oc

Orbita casi polar Orbita geo

Misiones LEO Experimentación científica ISS (330-377 km), antigua MIR (350-417 km), Shuttle (280 km) Observación astronómica Hubble (600 km) Observación terrestre Seguimiento atmosférico: NOAA (840 km), Metop (mín. 822 km) Rescate y vigilancia: Landsat (705 km), SPOT (822 km) Comunicaciones Orbcomm (840 km), Globalstar (1414 km)

Heliosíncronas Sun-synchronous (SSO) Caso particular de LEO La velocidad de regresión nodal es igual a la velocidad angular de giro de la Tierra en torno al Sol La orientación del plano orbital respecto a la dirección del Sol se mantiene casi constante Los satélites sobrevuelan cada latitud a la mismo hora solar, en el tramo ascendente, y a otra misma hora solar en el plano descendente El ángulo entre el plano orbital y la dirección Sol-Tierra es Constante Aplicación: Órbita que no sufra eclipses en ningún momento Para satélites de observació

Satelites de Observacion METEOSAT,Europa RADARSAT, Canada GOES, USA

Satélites de Observacion de la Tierra Landsat SPOT Ikonos Seawifs GOES Meteosat Terra EOS Satellite (ASTER, MODIS, CERES, MOPITT, MISR) Radarsat ESA Satellites (ERS, ATSR) India Satellites (IRS, LISS, OCM) Japanese Satellites (JERS, ADEOS, AVNIR, OCTS, MOS, ALOS) Russian Satellites (Priroda, etc)

Las noticias La misión

Teoría

Trayectorias y Órbitas Satelitales: E m 2 v 2 r (1 11) Energía a especifica por unidad de masa de un satélite. Es una constante. La Cinética disminuye a medida que la EPotencial aumenta, a medida que el radio orbital aumenta (viene a ser menos negativo) E m 2a (1 12) Si se conoce esta energía, se puede relacionar con la velocidad instantánea nea del satélite, y se puede demostrar que v 2 r 1 a (1 13) Sustituyendo (12) en (11) se obtiene la ecuación de la velocidad orbital. Velocidad en cualquier punto de la orbita basada en su radio orbital r

Tiempo total que tarda el satélite en recorrer la orbita T 2 4 r 3 (1 8) μ = GM 398601 km3 / s2. Parámetro gravitacional para la tierra. G: Constante de gravitación M: masa del cuerpo mayor (tierra: 5,9742x1024 kg) r : distancia entre los centros de los dos cuerpos Periodo del satelite Miranda : 97.362 minutos (1h 30 min aproxm)

Tiempo de descenso del nodo descendente del satelite Miranda es 10:30 am. (LTDN -Local time descending node

Los satélites de observación terrestre varían en función del tipo de órbita que describen, la carga útil que lleven a bordo y, en cuanto a los instrumentos de generación de imágenes, la resolución espacial, las características espectrales y la amplitud de franja de los sensores. Todos esos parámetros se definen al principio de la misión, dependiendo de la aplicación a la que se vaya a destinar el satélite.

El plano orbital gira a la misma velocidad que la Tierra alrededor del Sol (0.986º/día) La misma iluminacion en cada pase Mismas condiciones de iluminación, lo que facilita la comparación de observaciones

Trayectoria de un LEO de Observacion http://www.fao.org/docrep/003/t0446s/t0446s04.htm

Barrido del haz Referencia: United Nations SPOC Meeting

Trayectoria típica de cada órbita y de una repetición (Taranik, 1978) tiempo que tarda en volver a pasar por un mismo lugar, http://www.fao.org/docrep/003/t0446s/t0446s04.htm

Posibilidades de observación repetida fuera del nadir del satélite La observación fuera del nadir se puede dirigir desde la tierra. Esta característica permite también la visión estereoscópica, es decir, el registro de pares de imágenes de una misma escena con distintos ángulos de visión durante pasadas sucesivas del satélite por las cercanías de la escena en cuestión http://www.fao.org/docrep/003/t0446s/t0446s04.htm

Defiiniciones Earth angle= la máxima porcion angular de la tierra, medidad al horizonte tangencial, visible desde la altura del satelite SW = swath width distancia máxima visible desde un horizonte tangencial al otro Angular field of view A = Area de la huella de cobertura posible teóricamente desde la posición del satelite ( asociada al ancho del barrido o swaqth) a= semieje mayor de la elipse

Referencia 3

barredor Se puede tener observacion fuera del nadir Se puede mirar hacia los lados hasta un determinado maximo, p.ej. 30 grados Barredor de trazado longitudinal y transversal

Ejemplo: Suponga un LEO a la altura de h= 276 km, Calcule los parámetros descritos en la página anterior =Cos-1(Re/h+Re) = 16.15 = 0.28 rad SW= 2(6378 km) ((0.28 rad) = 3595.3 km Area huella= 71 089 195.3 km =73.85 = 1.29 rad T = 89.75 minutos

Ejemplo: Suponga un satélite LEO a la altura de 1000 km, con una antena cuya apertura es DR = 5 m (acimut) y DA = 1 m.( cross track). El ángulo de visión es de 30 ( ).La frecuencia de operación 2 GHz.. N Calcule la distancia R (slant range ) a tierra, IFOV, GIFOV. Solución: Usando la ecuación R sen R E sen N h RE sen 90 90 0. 578 sen 90 35. 3 Debe ser mayor de 90 ; 144.7 R = 1186 km ( distancia del sensor del satélite a tierra) IFOV = GIOFV = R D R 35.6km

IFOV( cross track)= 178.1 km GIFOV ( cross track)= 218 km. El numero de revoluciones por dia se calcula de la siguiente expresión: N revol dia 16.997 R E RE h 3 2

Datos

Sensores y antenas Telecomandos Datos/Imagenes

Modelo de exploracion Orbita 1, dia 1 Orbita 2, dia 1 Ancho Campo de vista (FOV) 32 369 km, cmaras de barrido ancho

El Miranda gira 14 veces sobre la tierra y 4 de ellas pasa por Venezuela. En 3 de estos pases se reciben fotos 10 minutos en cada pase

Caracteristicas del satelite Miranda: Velocidad en orbita : 7504 kps LTDN : 10:30 am Estabilizado en tres ejes Potencia 1100 W EOL Baterias NiCd, capacidad 55 Ah Capacidad de almacenamiento 512 GB Tiempo de vida 5 anos Velocidad de transmisión de data (data rate) : 190 Mbps x 2 Lentes pancromáticas y multiespectrales y de barrido ancho Altura 639.540 km peso: 880 kg

Caracteristicas del satelite Miranda: Orbita sun sincrona Excentricidad 0 grados Inclinación: 97.9399 grados Periodo: 97.362 minutos ( aproxm. 1h 30 min) Vuelos por dia: 14 circulos a la tierra (+ 44/57 periodo de repetición) Dimensiones: altura 1.5 m x ancho 1.65 m x profundidad 1.87 m Rastreo monopulso, 6 motores GPS a bordo Lanzado desde Jiquan/Gansu/China Long March 2D

Caracteristicas del satelite Miranda: Bandas de operación, modulación y polarización: Banda X, dos canales, frecuencias de 8.12 GHz y 8.3 GHz, Antena de 12 metros de diametro para recibir imagenes ( 190 Mbps, modulación QPSK, polarizacion RHCP) Banda S, telemetria: frecuencias de 2200 MHz y 2300 MHz.Polarización LHCP Antena de 9 metros. Velocidad de datos 4096 bps, modulación PCM- DPSK-PM. Telecomando: 2025-2120 MHz, modulación PCM-PSK-PM, velocidad de datos 2000 bps

Antena El diámetro de una antena (D) requerido para una mision es función de la distancia máxima del satélite (d, Km), de la frecuencia portadora (fc), de la velocidad de de la data ( data rate b, bits/s) y de la potencia del transmisor. Una aproximación se puede expresar así: D 6x10 f 3 d b c t p Para un satelite en orbita polar transmitiendo 1 Mbps en banda S, con 1 Watt de potencia, el diámetro D es del orden de 9 m.

Antena Los sistemas en banda S emplean el sistema de autoseguimiento monopulso ( monopulse autotracking) para mantener la antena apuntando siempre hacia la senal transmitida desde el satelite. Para ayudar a la adquisición de la senal inicialmente se utilizan programas controlados por computadora. Este usa data de predicción orbital para generar los ángulos de de apuntamiento requerido.

Subsistema de manejo de data (OBDH) Comandos y control El enlace TTC se basa en enlaces bidireccionales en banda S, subida 2000 bps, bajada a 4096 bps. Payload Module Computer (PMC), realiza las funciones de comando y control para los instrumentos de carga. Controla el tiempo de las misiones de comando. Dos modulos: servicio y carga util (payload) Referencia (4), Fig. 19.15

Subsistema de control de posicion y orbita ( Attitude and Orbit Control System, AOCS). Estos subsistemas utilizan un sistema de referencia basados en las estrellas y en tierra. Tienen giróscopos y ruedas de momento. El Miranda tiene sensores de estrellas, de tierra y tiene GPS. Es estabilizado en tres ejes. balanceo pandeo Referencia:Fethenakis, E, 1984. cabeceo

Comparar con..

LANDSAT Swath Width: 185 km Repeat Cycle 16 days Orbit Altitude: 705 km Equatorial Crossing: at around 10 a.m. local solar time Spectral Bands of Landsat-7 Band Spectral Range (mm) Ground Resolution 1 (Blue).450-.515 30 2 (Green).525-.605 30 3 (Red).630-.690 30 4 (Near IR).750-.900 30 5 (Mid IR) 1.55-1.75 30 6 (Thermal IR) 10.4-12.5 60 7 (Mid IR) 2.09-2.35 30 Panchromatic.520-.900 15

Landsat 7 (NASA) Ground track altura 702 m T=99 min Radio=705 km i =98.2º 14 órbitas por día. La traza se repite cada 16 días.

Ejemplo: SPOT 4 h=831 km (a~7200 km), T=101.5 minutos, número de revoluciones por periodo = 369, i=98.8º Órbita heliosíncrona: la traza se repite cada 26 días, pasando por el ecuador a las 10.30 am (ángulo=22.5 ) Por tanto, el ciclo de repetición de la traza es (m,n)=(26,369) Exploración con FoV=117 km (máximo 950 km de anchura) Cada 5 cinco días, recoge datos de bandas adyacentes

Referencias [1] Rosado Carlos. (1999). Comunicación por satélite. Editorial Limusa, México D.F. [2] Neri Vela, Rodolfo. (2003). Comunicaciones por satélite. Internacional Thompson Editores, S.A. México. [3] Campbel B, Walter S, (1996) Introduction tospace Science and Spacecraft Applications; Gulf Publishing Company, Texas, USA. [4] Fortescue P, Swinerd G, Stark J; (2002)Spacecraft System Engineering, 3 Ed, Wiley. http://es.wikipedia.org/wiki/imagen_satelital http://www.emprevet.com.ve/conferencias/presentaciones.pdf/abae.jua n%20machado.satelites_para_la_observacion_de_la_tierra.pdf www.catie.ac.cr

GRACIAS POR OIRME Gracias al Prof. Angel León y a Ustedes