Satellite mission analysis simulator for Earth Observation

The aim of this final degree project is to study and improve an existing satellite mission simulator software developed using Matlab for Earth observation purposes. Firstly, the characteristics and structure of the existing software is analyzed so that everything is properly understood in order to define appropriate improvements. These improvements are applied to the orbital propagator, the different subsystems of the satellite (power, thermal, data ...), its modes and other important concepts about a satellite mission, so that the simulator is as much approximated as possible to the scenario of a real mission. Once the software improvements are implemented and validated a final satellite mission analysis example is elaborated. This mission consists in observing a geographical zone of the Earth with a real objective and constraints... Finally, the result of the project is a GUIDE application from the Matlab software so that satellite mission analysis simulations can be programmed and studied from it. By analyzing the mission objectives and constraints, the user can try different satellite designs, orbits, modes, ground stations... and realize a comparison between them to obtain the best possible result to achieve their objectives. The methodology used to develop the project is, firstly to develop a study of space mission typical parameters and concepts related to satellites from books and research papers so that a big theoretical background is achieved. With this knowledge acquisition, the existing software can be understand and improved by implementing them to the Matlab Software in the best possible way. The validation of this project is done by comparing the results of every new implementation, by itself and on the whole, with the first version of the simulator and with the theoretical background studied to check its reliability.El principal objectiu d’aquest treball de fi de grau es estudiar i millorar un software de missio espacial amb sat ´ el ` ·lit desenvolupat amb Matlab per a l’observacio de la Terra ´ Primer, las caracteristicas i l’estructra del software existent es analitzat de manera que tot es correctament entes, per tal de definir les millores apropiades. ` Aquestes millores estan aplicades al propagador orbital, als diferents subsistemes del satel ` ·lit com per exemple el de potencia, el t ` ermic o el de dates, als modes i a altres ` conceptes importants sobre una missio amb sat ´ el ` ·lit, de manera que el simulador es el ´ mes aproximat possible a un escenari real de missi ´ o. ´ Un cop s’han implementat i validat les millores de software, un exemple d’analisi de missi ` o´ real amb satel ` ·lit es elaborat. Aquesta missio consisteix a observar una zona geogr ´ afica ` de la Terra amb uns objectius i restriccions... Finalment, el resultat del projecte es una aplicaci ´ o GUIDE a partir del software de Matlab ´ per tal que es puguin programar i estudiar diferents missions. Analitzant els objectius d’una determinada missio juntament amb les restriccions, l’usuari pot provar diferents com- ´ binacions entre el disseny del satel ` ·lit, l’orbita, modes, estacions de terra... i realitzar una ` comparacio entre totes aquestes combinacions per obtenir el millor resultat possible per áconseguir l’objectiu. La metodologia utilitzada per desenvolupar el projecte, primerament es desenvolupar un estudi dels parametres t ` ípics d’una missio espacial i dels conceptes relacionats amb ´ satel ` ·lits a partir de llibres i articles de recerca, per tal d’aconseguir una bona base teorica. ` Amb aquests nous coneixements adquirits, el software existent pot ser entes i millorat ` mitjanc¸ant la implementacio d’aquests nous conceptes, de la millor manera possible. ´ La validacio del projecte es realitza comparant els resultats de cada nova implementaci ´ o,´ tant individualment com en conjunt, amb la primera versio del simulador i la base te ´ orica èstudiada per comprovar la fiabilitat del software