Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite - PNOTS

1. Programa Nacional de Observación de la Tierrapor Satélite - PNOTS XIV Congreso Asociación Española Teledetección (21 de septiembre de 2011)

2. ÍNDICE • PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite • 2. Satélite SEOSAT/Ingenio • 3. Satélite PAZ • 4. Segmento terreno

3. Dos satélites: SEOSAT/Ingenio (tecnología óptica) & SEOSAR/PAZ (tecnología radar - SAR). Primer Programa europeo público con ambas tecnologías: óptica y radar (SAR). Operador gubernamental español: HISDESAT/INTA. Segmento terreno común: INTA. Autonomía e independencia para España en la obtención de datos de satélite. Uso dual (civil y militar). Participación de España con activos propios en programas internacionales (GMES, MUSIS). OBJETIVO GENERAL Y CARACTERÍSTICAS PNOTS OBJETIVO GENERAL Desarrollo coordinado para el desarrollo, financiación y explotación de un satélite Óptico (INGENIO) y un satélite SAR (PAZ).

4. INGENIO/SEOSAT Sistema dual, contribución a GMES. Operativo en 2014 1 banda PAN y 4 bandas MS (RGB, NIR) imágenes de 60 x 60 km resolución PAN: 2.5 m resolución MS: 10m nº de imágenes diarias: ~500 LTDN ± 10:30 horas Acceso lateral ±35° Ciclo repetición: 38 días Mínimo tiempo de revisita: 3 días (con ángulo de visión de 35º) Masa: ± 750 kg PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS PNOTS • PAZ • Sistema dual, contribución a GMES • Operativo en 2012 • Modos de adquisición • Spot ( 10 X 5 km @ 1m) • Scan ( 100 km @ 15m) • Stripmap ( 30 km @ 3m) • Más de 200 imágenes al día • SEGMENTO TIERRA • Segmento terreno común ubicado en el INTA.

5. ÍNDICE • PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite • 2. Satélite SEOSAT/Ingenio • 3. Satélite PAZ • 4. Segmento terreno

6. Gestión del Programa Asesor SEOSAT / Ingenio GESTIÓN DEL PROGRAMA IMAG Comunidad de usuarios y científica Gestión técnica

7. FASES DEL PROGRAMA SEOSAT / Ingenio FASE DECONSOLIDACIÓN REQUISITOS ~A2 ELABORACIÓN MRD FASES DE IMPLEMENTACIÓN B/C/D/E1 NEGOCIACIÓN ACUERDO CDTI/ESA NEGOCIACIÓN ACUERDO CDTI/ESA 2007 2006 2008–2014

8. Elaboración del MRD (MissionRequirementsDocument). ¿Que contiene? 1. Objetivos y usuarios de la misión:para qué se desarrolla. Usuarios principales nacionales e internacionales. Objetivo: “ProvidetoSpaintheautonomouscapabilitytoobtain, process, distribute and commercialisespaceearthimages” Descripción de las necesidades de los usuarios españoles en relación con la teledetección. REQUISITOS DE MISIÓN (MRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS

9. El MRD requiere: Un conocimiento detallado del uso que se le va a dar al sistema (necesidades de los usuarios) y del escenario internacional. El conocimiento de la tecnología disponible para definir un sistema útil y no establecer requisitos inalcanzables. El MRD es la referencia fundamental durante todo el desarrollo: debe permanecer estable. REQUISITOS DE MISIÓN (MRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS

10. REQUISITOS DE SISTEMA (SRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS • El Documento de Requisitos de sistema (SRD) • El SRD contiene los requisitos necesarios para el diseño derivados del MRD. • Ejemplo:

11. El SRD establece los requisitos de todos los subsistemas del satélite: Primary Payload Structure Mechanisms Thermal control AOCS Propulsion Electrical and power Command Control and Data handling. On board SW Communications Satellite Environment Communications Satellite Environment Satellite budgets (mass and power) El SRD establece también los requerimientos de Verificación y ensayos, así como la filosofía de modelos. REQUISITOS DE SISTEMA (SRD) DEFINICIÓN DE REQUISITOS

12. HITOS DEL DESARROLLO SEOSAT / Ingenio • Fases de desarrollo de acuerdo a los estándares de la ESA • SRR: marzo 2009 • PDR: marzo de 2010 • CDR: marzo de 2012

13. Contratista principal Análisis de misión Instrumento principal Electrónica Apoyoen diseño óptico Integración y ensayos SEOSAT / Ingenio ESQUEMA INDUSTRIAL SEGMENTO VUELO (CORE TEAM) S/S Comunicaciones S/S Potencia S/S Manejo de datos Validación aviónica Apoyo a CP Software a bordo

14. Sistema dual (civil-militar) Vida útil: 7 años. Masa: ± 750 kg. Potencia: 800W MAX Imágenes de alta resolución (2.5m PAN – 10m MX:R, G, B, NIR) Ancho de barrido en suelo 60 km Órbita polar heliosíncrona. Altura ~670Km. LTDN ± 10h Acceso lateral ±35° Ciclo de repetición: 38 días Mínimo tiempo de revisita: 3 días (con ángulo de visión de 35º) SEOSAT / Ingenio DESCRIPCIÓN TÉCNICA (I): PRINCIPALES PRESTACIONES

15. SEOSAT / Ingenio DESCRIPCIÓN TÉCNICA (II): PRINCIPALES PRESTACIONES • Compresión y encriptación. • Capacidad de memoria> 500 Gbit, velocidad de bajada≥ 150 Mbps. • >500 Imágenes al día. Cobertura anual: >800 Millones km2. • 8-9 coberturas de España al año. • Toma de imágenes continua entre 83°N y 56°S. • Geo-localización < 2,5m (nivel 1c, con puntos de control). • Precisión de apuntamiento < 200 m ↔ / 1 km↑. • TTC desde estaciones en España (Torrejón, Maspalomas). • Descarga de datos en Torrejón, Maspalomas y estaciones polares.

16. SEOSAT / Ingenio DESCRIPCIÓN TÉCNICA (III): ELEMENTOS DEL SATÉLITE

17. SEOSAT / Ingenio DESCRIPCIÓN TÉCNICA (IV): LANZADOR • 5 candidatos: • VEGA • SOYUZ • ROCKOT • PSLV • DNPER

18. Dos Torres CARGA ÚTIL COMPLEMENTARIA DOS TORRES • Objetivo: Diseñar un dosímetro miniaturizado para uso operacional. • Análisis de los efectos de la radiación espacial en los materiales • Dimensiones < 10 cm.

19. Sensosol Identificar la dirección en la que se encuentra el sol para facilitar la orientación del satélite. Método simple y barato. Orientado al desarrollo de un elemento operacional. CARGA ÚTIL COMPLEMENTARIA SENSOSOL

20. ESTADO ACTUAL DEL DESARROLLO SEOSAT / Ingenio Modelo térmico/estructural en instalaciones de EADS-Casa espacio

21. ÍNDICE • PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite • 2. Satélite SEOSAT/Ingenio • 3. Satélite PAZ • 4. Segmento terreno

22. Sistema SAR en banda X basado en una antena nueva de 320 subarrays con polarización dual (HH, VV, HV, VH) Plataforma Terrasar-X Órbita polar heliosíncrona: ~514 km LTDN ± 06:00h. Ciclo de repetición: 5 días Acceso lateral 15º-60º Mínimo tiempo de revisita: 5 días Compresión y encriptación Capacidad de memoria 256 Gbits Velocidad de bajada: 300 Mbps Mínimo 200 imágenes diarias SEOSAR / PAZ DESCRIPCIÓN TÉCNICA (I): PRINCIPALES PRESTACIONES

23. Sobre la tecnología radar: Al contrario que los sensores ópticos de Ingenio el instrumento de Paz ilumina el terreno con un haz, con dos polarizaciones. 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. El instrumento recoge las señales y las convierte en imágenes a partir de las perturbaciones sufridas en la superficie. La textura de la imagen en los diferentes terrenos depende de su rugosidad y capacidad de absorción de la señal. SEOSAR / PAZ DESCRIPCIÓN TÉCNICA (II): MODOS DE ADQUISICIÓN

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. ÍNDICE • PNOTS – Plan Nacional de Observación de la Tierra por Satélite • 2. Satélite SEOSAT/Ingenio • 3. Satélite PAZ • 4. Segmento terreno

26. Operado por Hisdesat y el INTA Común para antenas TTC y banda X Centros de procesado separados para PAZ e INGENIO Herramientas comunes de archivo, catálogo y explotación Dos centros: Torrejón (Madrid) y Maspalomas (Islas Canarias) Estándares comunes Interoperables SEGMENTO TERRENO Torrejón Maspalomas

27. Objetivos para la fase de Explotación: Satisfacer las necesidades de los usuarios españoles y de la comunidad internacional. Máxima utilización del satélite. Asegurar fuentes de ingresos que garanticen la autosostenibilidad del programa. Promover la industria de teledetección en España. 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. FASE DE EXPLOTACIÓN

28. Garantía de suministro: La falta de garantía de continuidad en las misiones dificulta la inversión en sistemas de procesamiento. Precisión: La geolocalización es fundamental. P.ej: Cartosat 2B (India): 150 m. Spot 5: 8m. SEOSAT objetivo 2,5m. Factor de coste muy importante en la fabricación de los sistemas. Información espectral Clave para derivar información en usos medioambientales. Tiempo de revisita Muchas aplicaciones necesitan que los datos se tomen con regularidad para su aplicabilidad: agricultura, seguimiento de desastres, … Resolución Tendencia a resoluciones muy altas en aplicaciones clave: agricultura de precisión, cartografía, uso del suelo, defensa y seguridad. FACTORES CRÍTICOS PARA LA COMERCIALIZACIÓN

29. MUCHAS GRACIAS