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Desarrollo gráfico de sistemas, ideal en aeroespacial

Agencias científicas como la NASA han hecho referencia a las plataformas de desarrollo gráfico y las define como novedosas herramientas para perfeccionar proyectos ligados a sistemas satelitales.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Los recientes estudios científicos realizados por ingenieros de la NASA para diseñar o perfeccionar sistemas satelitales, han derivado en buenos resultados al hacer uso de entornos de desarrollo gráfico para mantener alineados los sistemas satelitales.

Entornos gráficos

Pero no solo la NASA ha documentado sus resultados en la aplicación software para diseño gráfico de sistemas, sino que otros laboratorios como la DARPA y el propio MIT, han coincidido en la conveniente aplicación de estas plataformas para optimizar los sistemas aeroespaciales de comunicación.

En el caso específico del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) alberga desde el 2000 un proyecto denominado SPHERES (‘Synchronized Position Hold Engage and Reorient Experimental Satellites’) en colaboración con otras agencias de investigación de Estados Unidos, para crear entre otras cosas, un banco de pruebas escalable para la validación de altos riesgos metrológicos y diseño de tecnologías para autonomía de estaciones espaciales inteligentes.

Al día de hoy, las fases probatorias del SPHERE han incluido tecnologías ya desarrolladas desde el 2000, pero es interesante cómo los investigadores han utilizado software para desarrollar gráficamente esos sistemas.

Diseño gráfico de sistemas
El diseño gráfico de sistemas ha sido probado con éxito por diversos centros de investigación científica, especialmente para desarrollar nuevas tecnologías satelitales.

Los ingenieros construyeron tres esferas electrónicas con una circuitería vanguardista, equipados con micro-sistemas de propulsión y algoritmia de cómputo avanzada para conferir a dichas esferas los recursos para evaluar su entorno y permitir resolver conflictos de tráfico aeroespacial, comunicaciones y autoensamblarse, por mencionar algunos.

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Entre las capacidades de las esferas, se encuentra la habilidad tecnológica de probar algoritmos nuevos relacionados para controlar la altitud y la futura interacción entre satélites, además de maniobrar a partir de análisis de imágenes y otros datos que son capturados por sus dispositivos de visión embebida, con lo cual también ejecutan parámetros de evaluación para evitar colisiones. También cuentan con circuitería que soporta algoritmia para determinar las condiciones de sus reservas de combustible, además de otros estimadores geométricos para otras misiones aeroespaciales.

Cada esfera en realidad no es circunferencial sino que en realidad son poliedros de 18 lados, con un diámetro de aproximadamente 20 centímetros y 3.5 kilogramos. Su sistema de propulsión es a base de dióxido de carbono y es auxiliado por baterías AA.

NASA SPHERES
SPHERES es el nombre del proyecto aeroespacial con el cual ingenieros de varios centros de investigación desean comprobar nuevas tecnologías desarrolladas para otorgar autonomía a los sistemas satelitales.

A medida que el proyecto avanza y toma mayor forma, los niveles de ingeniería aplicada sobre este proyecto resultan más atractivos, y es por esta razón que el presente artículo habla sobre las herramientas de desarrollo gráfico como una pieza fundamental para esta clase de proyectos.

Los especialistas involucrados en este proyecto científico han aceptado que las plataformas como Mathworks han apoyado en el desarrollo de lo que parecen ser tecnologías extraídas de la ciencia ficción, no obstante, aportan recursos que son bien utilizados por los ingenieros para simplificar sus diseños.

En el sitio de Internet de Mathworks, encontramos el informe de prensa sobre el uso de las herramientas Simulink y Matlab por parte de los investigadores involucrados en SPHERE, y explican que los algoritmos integrados en los poliedros espaciales fueron probados previamente con este software.

Tecnología satelital
Los poliedros fueron previamente probados en laboratorio antes de enviarlos a la Estación Espacial Internacional.

En segundo lugar se destaca la aplicación de Matlab para renderizar en tiempo real animaciones tridimensionales de los satélites durante la fase de experimentación, y extraer a partir de tales pruebas, el comportamiento de los sistemas en un entorno controlado.

Cabe señalar que los dispositivos esféricos tienen la capacidad –debido a su algoritmia- de generar soluciones independientes, sin la necesidad de la participación manual de ingenieros desde la Tierra. Por ejemplo, en caso de que el dispositivo se halle comprometido en una ruta posible de colisión, no es necesario que un grupo de ingenieros generen manualmente las configuraciones pertinentes o envíen los comandos de asistencia técnica a los sistemas satelitales, sino que la algoritmia responde a través de cálculos matemáticos instantáneos y crea un escape factible.

De acuerdo a los ingenieros, esta clase de tecnología permitirá en un momento dado crear aeronaves autónomas como drones que circulen sobre las capas atmosféricas del planeta, además de satélites con capacidad de crear rutas de escape o comunicarse automáticamente con otros satélites que tengan instalada la misma tecnología para efecto de evitar desastres.

De cualquier manera, el uso de herramientas de desarrollo gráfico como Mathworks (Matlab/Simulink) o LabVIEW de National Instruments, otorgan a los ingenieros recursos que reducen a un mínimo las complejidades de sus desarrollos de proyectos.

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