Diseño de un sistema de estabilización para nanosatélites de tipo CubeSat - Mora Cajas, Karla Estefanía (2021)
El presente trabajo de titulación consistió en el diseño y simulación de un Sistema estabilizador para el control de la actitud de nanosatélites tipo CubeSat en la órbita LEO. Se diseñó el Sistema estabilizador con un peso total de 0,808 Kg, la estructura del sistema se conforma de una base de forma cubica de fibra de carbono la cual soporta 4 ruedas de reacción tipo motor de disco duro con disposición de una por cada eje y una extra en el eje “y”, dentro del Sistema mecánico se encuentra el sistema electrónico, conformado por una PCB que soporta y conecta una placa distribuidora de energía, sensor MPU, microcontrolador, drivers y otros componentes. La simulación se realize en Matlab, Simulink, exportando el sistema estabilizador CAD y un CubeSat 3U genérico de la NASA desde SolidWorks, para esta simulación se consideró la inercia total del nanosatélite, el peso total de 3,808 Kg, la altitud de 620 Km, la velocidad orbital de 27169,2 km/h realizando 15 ciclos orbitales al día alrededor de la Tierra, también se calculó las perturbaciones de arrastre aerodinámico, gradiente gravitacional y campos magnéticos, lo que generó una velocidad angular máxima de 0,516 rpm para el CubeSat. Se determinó las ecuaciones de Ángulos de Euler, Poisson y Cuaterniones para la representación de actitud del nanosatélite, el control de actitud se realizó con lógica difusa y se validó el funcionamiento del sistema con dos casos, el caso 1 controló la actitud del CubeSat expuesto a perturbaciones espaciales y el caso 2 controló la actitud del CubeSat con una nueva orientación de 25° para cada eje y perturbaciones espaciales. Finalmente se realizó la simulación de realidad virtual con el Bloque VR Sink de Simulink.