Nuevas estructuras de microsensores solares de alta precisión para el control de actitud de satélites
- Autores: Francisco José Delgado Seseña
- Directores de la Tesis: Juan de la Cruz Garcia Ortega (codir. tes.), José Manuel Quero Reboul (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Castañer Muñoz (presid.), Antonio Luque Estepa (secret.), Víctor Emilio Reglero Velasco (voc.), Pablo Rafael Ortega Villasclaras (voc.), Lluís Terés Terés (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La presente tesis está centrada en la investigación de nuevas estructuras de sensores solares de alta precisión para la detección del ángulo de incidencia de la luz en aplicaciones satelitales, realizados con tecnología de microsistemas (MEMS). En vista de la proliferación en los últimos años de los nano y picosatélites, el denominador común de estos nuevos diseños debe ser el aumento de precisión, así como la robustez e integrabilidad de los sensores.
El primero de los sensores desarrollados, denominado Mulrticelda, se ha diseñado con el objetivo de aumentar la precisión alcanzada anteriormente, mediante la subdivisión del campo de visión en sectores. Se muestra el principio de funcionamiento de sensor, la topología usada, las simulaciones del comportamiento teórico y los resultados experimentales, analizando ventajas e inconvenientes de este diseño.
La evolución del sensor anterior, SENSOSOL, irá embarcado en el satélite SEOSAT, de la Agencia Espacial Europea (ESA). Se explica el proceso de diseño, fabricación, las simulaciones y resultados experimentales de dos prototipos de SENSOSOL, compuesto cada uno de ellos por dos estructuras distintas para proporcionar medida gruesa y fina.
El proyecto SAISOL, realizado conjuntamente con el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) tiene como objetivo la obtención de una nueva estructura, orientada a la integración y miniaturización de los sensores. Se muestra el diseño de estos sensores, el proceso de caracterización de la tecnología propietaria del CNM para la fabricación de sensores solares y los resultados experimentales. Asimismo, en la segunda fase del proyecto se explica el desarrollo de la versión integrada, mostrando el diseño de la electrónica integrada.
Finalmente, se presenta el sistema de calibración de sensores usado. Se muestran dos diseños distintos, diferenciados principalmente en el sistema de iluminación empleado. Se realiza un estudio matemático exhaustivo de la estructura y de los posibles errores de fabricación, para obtener una medida precisa. Por último, se explica el proceso completo de caracterización de los sensores una vez fabricados para obtener el valor de la precisión alcanzada.
