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Programa nacional de observacion de la tierra por satelite jorge lomba 1

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Programa nacional de observacion de la tierra por satelite jorge lomba 1

  1. 1. Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite - PNOTS XIV Congreso Asociación Española Teledetección (21 de septiembre de 2011)
  2. 2. <ul><li>PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite </li></ul><ul><li>2. Satélite SEOSAT/Ingenio </li></ul><ul><li>3. Satélite PAZ </li></ul><ul><li>4. Segmento terreno </li></ul>ÍNDICE
  3. 3. <ul><li>Dos satélites: SEOSAT/Ingenio (tecnología óptica) & SEOSAR/PAZ (tecnología radar - SAR). </li></ul><ul><li>Primer Programa europeo público con ambas tecnologías: óptica y radar (SAR). </li></ul><ul><li>Operador gubernamental español: HISDESAT/INTA. </li></ul><ul><li>Segmento terreno común: INTA. </li></ul><ul><li>Autonomía e independencia para España en la obtención de datos de satélite. </li></ul><ul><li>Uso dual (civil y militar). </li></ul><ul><li>Participación de España con activos propios en programas internacionales (GMES, MUSIS). </li></ul>Desarrollo coordinado para el desarrollo, financiación y explotación de un satélite Óptico (INGENIO) y un satélite SAR (PAZ). OBJETIVO GENERAL OBJETIVO GENERAL Y CARACTERÍSTICAS PNOTS
  4. 4. <ul><li>INGENIO/SEOSAT </li></ul><ul><li>Sistema dual, contribución a GMES. </li></ul><ul><li>Operativo en 2014 </li></ul><ul><li>1 banda PAN y 4 bandas MS (RGB, NIR) </li></ul><ul><ul><li>imágenes de 60 x 60 km </li></ul></ul><ul><ul><li>resolución PAN: 2.5 m </li></ul></ul><ul><ul><li>resolución MS: 10m </li></ul></ul><ul><ul><li>nº de imágenes diarias: ~500 </li></ul></ul><ul><li>LTDN ± 10:30 horas </li></ul><ul><li>Acceso lateral ±35° </li></ul><ul><li>Ciclo repetición: 38 días </li></ul><ul><li>Mínimo tiempo de revisita: 3 días (con ángulo de visión de 35º) </li></ul><ul><li>Masa: ± 750 kg </li></ul><ul><li>PAZ </li></ul><ul><li>Sistema dual, contribución a GMES </li></ul><ul><li>Operativo en 2012 </li></ul><ul><li>Modos de adquisición </li></ul><ul><ul><li>Spot ( 10 X 5 km @ 1m) </li></ul></ul><ul><ul><li>Scan ( 100 km @ 15m) </li></ul></ul><ul><ul><li>Stripmap ( 30 km @ 3m) </li></ul></ul><ul><li>Más de 200 imágenes al día </li></ul><ul><li>SEGMENTO TIERRA </li></ul><ul><li>Segmento terreno común ubicado en el INTA. </li></ul>PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS PNOTS
  5. 5. <ul><li>PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite </li></ul><ul><li>2. Satélite SEOSAT/Ingenio </li></ul><ul><li>3. Satélite PAZ </li></ul><ul><li>4. Segmento terreno </li></ul>ÍNDICE
  6. 6. IMAG Gestión técnica Comunidad de usuarios y científica GESTIÓN DEL PROGRAMA SEOSAT / Ingenio Gestión del Programa Asesor
  7. 7. FASES DEL PROGRAMA FASE DE CONSOLIDACIÓN REQUISITOS ~ A2 FASES DE IMPLEMENTACIÓN B/C/D/E1 2007 2008–2014 2006 NEGOCIACIÓN ACUERDO CDTI/ESA NEGOCIACIÓN ACUERDO CDTI/ESA ELABORACIÓN MRD SEOSAT / Ingenio Especificaciones Estudios Viabilidad Nacionales Especificaciones Concurso de Fabricaci ó n del Sat é lite Resoluci ó n espacial 2.5 m (PAN); 10 m (MS) 2.5 m (PAN); 10 m (MS) Ancho de escena 30 Km 60 Km N º im á genes/d í a 100 (m á ximo) 273 (m í nimo) Tiempo de revisita 5-6 d í as (35 º acceso lateral) 2-3 d í as (35 º acceso lateral) Tiempo revisita nominal 76 d í as (<5 º ) 40 d í as (<5 º ) Coberturas anuales de Espa ñ a 4 8-9 Cifrado NO TC/TM&housekeeping TM Vida ú til 5 a ñ os 7 a ñ os (en vez de 5 a ñ os)
  8. 8. <ul><li>Elaboración del MRD (Mission Requirements Document). ¿Que contiene? </li></ul><ul><li>1. Objetivos y usuarios de la misión: para qué se desarrolla. Usuarios principales nacionales e internacionales. </li></ul><ul><ul><ul><li>Objetivo: “ Provide to Spain the autonomous capability to obtain, process, distribute and commercialise space earth images ” </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Descripción de las necesidades de los usuarios españoles en relación con la teledetección. </li></ul></ul></ul>REQUISITOS DE MISIÓN (MRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS
  9. 9. <ul><li>El MRD requiere: </li></ul><ul><ul><li>Un conocimiento detallado del uso que se le va a dar al sistema (necesidades de los usuarios) y del escenario internacional. </li></ul></ul><ul><ul><li>El conocimiento de la tecnología disponible para definir un sistema útil y no establecer requisitos inalcanzables. </li></ul></ul><ul><li>El MRD es la referencia fundamental durante todo el desarrollo: debe permanecer estable . </li></ul>REQUISITOS DE MISIÓN (MRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS
  10. 10. <ul><li>El Documento de Requisitos de sistema (SRD) </li></ul><ul><ul><li>El SRD contiene los requisitos necesarios para el diseño derivados del MRD. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul></ul>REQUISITOS DE SISTEMA (SRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS MRD SRD <ul><li>Resolución de las imágenes (SSD)<2,5 m </li></ul><ul><li>Nº de coberturas anuales sobre España: 4 </li></ul><ul><li>“ Overlap” de las imágenes: 5 km </li></ul><ul><li>Swath>60km </li></ul><ul><li>SEOSAT tendrá un segmento terreno localizado en España. </li></ul><ul><li>El segmento terreno estará compuesto por un centro de control y un centro de recepción de imágenes. </li></ul><ul><li>Estaciones nominales del segmento terreno en Madrid-Torrejón y Maspalomas. </li></ul><ul><li>No establece requisito sobre la masa total </li></ul><ul><li>Establece que la masa total no exceda de 750 kg. </li></ul>
  11. 11. <ul><li>El SRD establece los requisitos de todos los subsistemas del satélite: </li></ul><ul><ul><li>Primary Payload </li></ul></ul><ul><ul><li>Structure </li></ul></ul><ul><ul><li>Mechanisms </li></ul></ul><ul><ul><li>Thermal control </li></ul></ul><ul><ul><li>AOCS </li></ul></ul><ul><ul><li>Propulsion </li></ul></ul><ul><ul><li>Electrical and power </li></ul></ul><ul><ul><li>Command Control and Data handling. </li></ul></ul><ul><ul><li>On board SW </li></ul></ul><ul><ul><li>Communications </li></ul></ul><ul><ul><li>Satellite Environment </li></ul></ul><ul><ul><li>Communications </li></ul></ul><ul><ul><li>Satellite Environment </li></ul></ul><ul><ul><li>Satellite budgets (mass and power) </li></ul></ul><ul><li>El SRD establece también los requerimientos de Verificación y ensayos, así como la filosofía de modelos. </li></ul>REQUISITOS DE SISTEMA (SRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS
  12. 12. HITOS DEL DESARROLLO <ul><li>Fases de desarrollo de acuerdo a los estándares de la ESA </li></ul><ul><li>SRR: marzo 2009 </li></ul><ul><li>PDR: marzo de 2010 </li></ul><ul><li>CDR: marzo de 2012 </li></ul>SEOSAT / Ingenio
  13. 13. S/S Comunicaciones S/S Potencia S/S Manejo de datos Validación aviónica Apoyo a CP Software a bordo ESQUEMA INDUSTRIAL SEGMENTO VUELO (CORE TEAM) SEOSAT / Ingenio Contratista principal Análisis de misión Apoyo en diseño óptico Integración y ensayos Electrónica Instrumento principal
  14. 14. <ul><li>Sistema dual (civil-militar) </li></ul><ul><li>Vida útil: 7 años. Masa: ± 750 kg. Potencia: 800W MAX </li></ul><ul><li>Imágenes de alta resolución (2.5m PAN – 10m MX:R, G, B, NIR) </li></ul><ul><li>Ancho de barrido en suelo 60 km </li></ul><ul><li>Órbita polar heliosíncrona. Altura ~670Km. </li></ul><ul><li>LTDN ± 10h </li></ul><ul><li>Acceso lateral ±35° </li></ul><ul><li>Ciclo de repetición: 38 días </li></ul><ul><li>Mínimo tiempo de revisita: 3 días (con ángulo de visión de 35º) </li></ul>DESCRIPCIÓN TÉCNICA (I): PRINCIPALES PRESTACIONES SEOSAT / Ingenio
  15. 15. DESCRIPCIÓN TÉCNICA (II): PRINCIPALES PRESTACIONES <ul><li>Compresión y encriptación. </li></ul><ul><li>Capacidad de memoria> 500 Gbit, velocidad de bajada≥ 150 Mbps. </li></ul><ul><li>>500 Imágenes al día. Cobertura anual: >800 Millones km 2 . </li></ul><ul><li>8-9 coberturas de España al año. </li></ul><ul><li>Toma de imágenes continua entre 83°N y 56°S. </li></ul><ul><li>Geo-localización < 2,5m (nivel 1c, con puntos de control). </li></ul><ul><li>Precisión de apuntamiento < 200 m ↔ / 1 km↑. </li></ul><ul><li>TTC desde estaciones en España (Torrejón, Maspalomas). </li></ul><ul><li>Descarga de datos en Torrejón, Maspalomas y estaciones polares. </li></ul>SEOSAT / Ingenio
  16. 16. DESCRIPCIÓN TÉCNICA (III): ELEMENTOS DEL SATÉLITE SEOSAT / Ingenio
  17. 17. DESCRIPCIÓN TÉCNICA (IV): LANZADOR <ul><ul><li>5 candidatos: </li></ul></ul><ul><ul><li>VEGA </li></ul></ul><ul><ul><li>SOYUZ </li></ul></ul><ul><ul><li>ROCKOT </li></ul></ul><ul><ul><li>PSLV </li></ul></ul><ul><ul><li>DNPER </li></ul></ul>SEOSAT / Ingenio
  18. 18. <ul><li>Dos Torres </li></ul><ul><li>Objetivo: Diseñar un dosímetro miniaturizado para uso operacional. </li></ul><ul><li>Análisis de los efectos de la radiación espacial en los materiales </li></ul><ul><li>Dimensiones < 10 cm. </li></ul>DOS TORRES CARGA ÚTIL COMPLEMENTARIA
  19. 19. <ul><li>Sensosol </li></ul><ul><ul><li>Identificar la dirección en la que se encuentra el sol para facilitar la orientación del satélite. </li></ul></ul><ul><ul><li>Método simple y barato. </li></ul></ul><ul><ul><li>Orientado al desarrollo de un elemento operacional. </li></ul></ul>SENSOSOL CARGA ÚTIL COMPLEMENTARIA
  20. 20. ESTADO ACTUAL DEL DESARROLLO Modelo térmico/estructural en instalaciones de EADS-Casa espacio SEOSAT / Ingenio
  21. 21. <ul><li>PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite </li></ul><ul><li>2. Satélite SEOSAT/Ingenio </li></ul><ul><li>3. Satélite PAZ </li></ul><ul><li>4. Segmento terreno </li></ul>ÍNDICE
  22. 22. <ul><li>Sistema SAR en banda X basado en una antena nueva de 320 subarrays con polarización dual (HH, VV, HV, VH) </li></ul><ul><li>Plataforma Terrasar-X </li></ul><ul><li>Órbita polar heliosíncrona: ~514 km </li></ul><ul><li>LTDN ± 06:00h. </li></ul><ul><li>Ciclo de repetición: 5 días </li></ul><ul><li>Acceso lateral 15º-60º </li></ul><ul><li>Mínimo tiempo de revisita: 5 días </li></ul><ul><li>Compresión y encriptación </li></ul><ul><li>Capacidad de memoria 256 Gbits </li></ul><ul><li>Velocidad de bajada: 300 Mbps </li></ul><ul><li>Mínimo 200 imágenes diarias </li></ul>SEOSAR / PAZ DESCRIPCIÓN TÉCNICA (I): PRINCIPALES PRESTACIONES
  23. 23. <ul><li>Sobre la tecnología radar: </li></ul><ul><ul><li>Al contrario que los sensores ópticos de Ingenio el instrumento de Paz ilumina el terreno con un haz, con dos polarizaciones. </li></ul></ul><ul><ul><li>La polarización define la orientación del haz radar respecto al terreno, que responde de forma distinta según la polarización según esta sea vertical u horizontal. </li></ul></ul><ul><ul><li>El instrumento recoge las señales y las convierte en imágenes a partir de las perturbaciones sufridas en la superficie. </li></ul></ul><ul><ul><li>La textura de la imagen en los diferentes terrenos depende de su rugosidad y capacidad de absorción de la señal. </li></ul></ul>SEOSAR / PAZ DESCRIPCIÓN TÉCNICA (II): MODOS DE ADQUISICIÓN
  24. 24. SEOSAR / PAZ DESCRIPCIÓN TÉCNICA (III): MODOS DE ADQUISICIÓN STRIPMAP Single Polarization: 30 km @ 3m Dual Polarization: 15 km @ 6m SCANSAR 100 km @ 15m SPOTLIGHT Single Polarization: 10 km x 10 km @ 2m 5 km x10 km @ 1m Dual Polarization: 10km x 10 km @ 4m
  25. 25. <ul><li>PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite </li></ul><ul><li>2. Satélite SEOSAT/Ingenio </li></ul><ul><li>3. Satélite PAZ </li></ul><ul><li>4. Segmento terreno </li></ul>ÍNDICE
  26. 26. <ul><ul><li>Operado por Hisdesat y el INTA </li></ul></ul><ul><ul><li>Común para antenas TTC y banda X </li></ul></ul><ul><ul><li>Centros de procesado separados para PAZ e INGENIO </li></ul></ul><ul><ul><li>Herramientas comunes de archivo, catálogo y explotación </li></ul></ul><ul><ul><li>Dos centros: Torrejón (Madrid) y Maspalomas (Islas Canarias) </li></ul></ul><ul><ul><li>Estándares comunes </li></ul></ul><ul><ul><li>Interoperables </li></ul></ul>Maspalomas Torrejón SEGMENTO TERRENO
  27. 27. <ul><li>Objetivos para la fase de Explotación: </li></ul><ul><ul><li>Satisfacer las necesidades de los usuarios españoles y de la comunidad internacional. </li></ul></ul><ul><ul><li>Máxima utilización del satélite. </li></ul></ul><ul><ul><li>Asegurar fuentes de ingresos que garanticen la autosostenibilidad del programa. </li></ul></ul><ul><ul><li>Promover la industria de teledetección en España. </li></ul></ul><ul><li>El mercado de Observación de la Tierra crece a un ritmo constante pero el volumen aún es bajo y el riesgo alto para iniciativas comerciales. </li></ul>FASE DE EXPLOTACIÓN
  28. 28. <ul><li>Garantía de suministro: </li></ul><ul><ul><li>La falta de garantía de continuidad en las misiones dificulta la inversión en sistemas de procesamiento. </li></ul></ul><ul><li>Precisión: </li></ul><ul><ul><li>La geolocalización es fundamental. P.ej: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cartosat 2B (India): 150 m. Spot 5: 8m. SEOSAT objetivo 2,5m. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Factor de coste muy importante en la fabricación de los sistemas. </li></ul></ul><ul><li>Información espectral </li></ul><ul><ul><li>Clave para derivar información en usos medioambientales. </li></ul></ul><ul><li>Tiempo de revisita </li></ul><ul><ul><li>Muchas aplicaciones necesitan que los datos se tomen con regularidad para su aplicabilidad: agricultura, seguimiento de desastres, … </li></ul></ul><ul><li>Resolución </li></ul><ul><ul><li>Tendencia a resoluciones muy altas en aplicaciones clave: agricultura de precisión, cartografía, uso del suelo, defensa y seguridad. </li></ul></ul>FACTORES CRÍTICOS PARA LA COMERCIALIZACIÓN
  29. 29. MUCHAS GRACIAS

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