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dc.contributorGutiérrez Cabello, Jordi
dc.contributor.authorGuerra Mentruit, Alejandro
dc.contributor.otherUniversitat Politècnica de Catalunya. Física
dc.date.accessioned2020-07-13T11:09:22Z
dc.date.available2020-07-13T11:09:22Z
dc.date.issued2020-02-14
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2117/192897
dc.description.abstractContext: The expansion of space applications and their liberalization is an actual fact since the last decade. Small satellites are developed either by academic institutions and private companies. The concept of femtosatelites, featuring a mass lower than a hundred grams, emerges from the need of deploying extensive constellations in order to get results as accurate as possible at the same time, while keeping low budgets, affordable to small research teams. Our femtosatellite,AtmoSwarm, is aimed to measure the thermospheric density as a function of the altitude and thickness of the layer. This layer of the atmosphere is nowadays barely studied, however, it is important, for instance, regarding the Sun-Earth relation or the re-entry trajectory of celestial bodies into the Earth. Aims: Positioning is vital for the success of our mission and the validation of the data obtained. This work is aimed at finding the most suitable Global Navigation Space System (GNSS) receiver in the market, following different operational requirements and specifications. Methodology: We apply a mathematical method based on a matrix decision, which allows us to shortlist the four models which better meet our mission requirements. In doing so, we have firstly carried out an extensive legal study of export regulations and operational limitations, such as COCOM, in order to be prepared to thoroughly explore actual GNSS receiver options in the existing market. During the selection process we have contacted the companies responsible for the GNSS receivers manufacture and distribution, obtaining feedback from both engineers and sales representatives. The information obtained was applied to develop a decision matrix and to obtain the corresponding Figures of Merit. Ultimately, this work was done in order to quantify and objectify the decision process, being able to adjust this method to a wide range of situations and requirements. Results: The method used proved efficient in optimizing the decision process. It allowed us to rank models according to their specifications and our mission requirements and, specially, highlight four models among the initial set of candidate options. Our model has also proved its adaptability to other components or bigger satellites with different operational needs. In our specific case for the GNSS receiver, it can also be modified in the future as market evolves, either by adding more options or by modifying the influence of each parameter in the final decision.
dc.description.abstractContexto: La liberalizacion de la industria espacial y sus aplicaciones se ha convertido én un hecho real durante la ultima d ´ ecada. Compa ´ n˜ías e instituciones se han puesto manos a la obra con el desarrollo de constelaciones de satelites con fines acad ´ emicos y ´ comerciales. El concepto de femtosatellite, destacando su masa inferior a cien gramos, emerge de la necesidad de constituir constelaciones con un gran numero de sat ´ elites ´ –con el objetivo de mejorar la precision de la informaci ´ on obtenida por estos– al mismo ´ tiempo que se mantiene un presupuesto asequible, al alcance de equipos de investigacion´ convencionales. Nuestro femtosatelite, llamado ´ AtmoSwarm, nace con el objetivo de medir la densidad de la termosfera en funcion de la altitud y el grueso de dicha capa. ´ Objetivos: El posicionamiento de nuestros satelites es vital para el buen desarrollo de la ´ mision as ´ í como para la correcta validacion de la informaci ´ on obtenida. El objetivo de este ´ proyecto se basa en encontrar el receptor GNSS que mejor se ajuste a nuestra mision, ´ teniendo en cuenta las necesidades de la misma. Metodología: En esta tesis haremos uso de metodos matem ´ aticos basados en matrices de ´ decision, lo que nos permitir ´ a listar aquellos modelos que cumplan mejor con nuestros re- ´ querimientos. Para ello, primero hemos llevado a cabo un estudio legal sobre regulaciones de exportacion, en concreto las del tipo COCOM (Coordinating Committee for Multilate- ´ ral Export Controls, por sus siglas en ingles), con el objeto de poseer el conocimiento ´ suficiente para explorar diferentes opciones de receptores GNSS disponibles en el mercado. Durante el proceso de seleccion hemos contactado con las empresas encargadas ´ de la fabricacion y distribuci ´ on de dichos aparatos, donde hemos tenido la oportunidad de ´ mantener reuniones tanto con ingenieros como representantes de ventas. La informacionóbtenida en estos encuentros se ha volcado en las matrices, para acabar obteniendo una Figure of Merit. Asimismo, este trabajo se ha llevado a cabo con el fin de poder cuantificar y cualificar cualquier proceso de decision, teniendo la posibilidad de exportar dicho ´ modelo así como su modificacion para un amplio numero de situaciones y necesidades. ´ Resultados: Nuestra metodología ha demostrado una eficiente optimizacion en un pro- ´ ceso de decision. Nos ha permitido listar modelos de acuerdo a sus especificaciones y, éspecialmente, destacar aquellos que mejor se ajustan a nuestra mision dentro de una ámplia variedad de opciones. El modelo ha conseguido probar su capacidad de adaptarse tanto a otros componentes como a satelites de mayor tama ´ no con otros requerimientos ˜ operacionales. En nuestro caso específico para el receptor GNSS, el sistema usado puede ser modificado de acuerdo al desarrollo de futuras alternativas en el mercado, ya sea anadiendo m ˜ as par ´ ametros o modificando la influencia de cada uno de estos en nuestra ´ decision final.
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversitat Politècnica de Catalunya
dc.subjectÀrees temàtiques de la UPC::Aeronàutica i espai
dc.subject.lcshGlobal Positioning System
dc.subject.lcshThermosphere
dc.subject.lcshNanosatellites
dc.subject.otherGNSS
dc.subject.otherFigure of Merit
dc.subject.otherFemtosatellite
dc.subject.otherThermosphere
dc.titleAnalysis and selection of a MEMS, multi-constellation GNSS receiver for a femtosatellite
dc.typeBachelor thesis
dc.subject.lemacSistema de posicionament global
dc.subject.lemacSatèl·lits artificials en navegació
dc.subject.lemacTermosfera -- TFG
dc.subject.lemacNanosatèl·lits -- TFG
dc.rights.accessOpen Access
dc.date.updated2020-03-11T05:08:47Z
dc.audience.educationlevelEstudis de primer/segon cicle
dc.audience.mediatorEscola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels


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