Programa del congreso

Como elemento clave en la observación de la Tierra mediante señales de oportunidad, la Reflectometría mediante señales de los Sistemas Global de Navegación por Satélite (GNSS-R) ha captado una creciente atención de la comunidad científica en las últimas dos décadas. El corto periodo de revisita y la resolución espacial moderada hacen que el GNSS-R espacial sea especialmente adecuado para monitorear cambios a gran escala en las aguas superficiales. Este artículo propone un nuevo método para la estimación rápida del almacenamiento de agua superficial (SWS, por sus siglas en inglés) mediante la combinación de la extensión y la profundidad del agua superficial. En este caso, la extensión del agua superficial se obtiene a partir de observaciones GNSS-R espaciales (mensuales, 0,01°), mientras que la profundidad del agua se deriva combinando la extensión del agua superficial con datos topográficos. Tomando la cuenca del Amazonas como área de estudio, se analizó la variación del almacenamiento de agua superficial en el Amazonas desde julio de 2019 hasta diciembre de 2024, y los resultados muestran una fuerte variabilidad estacional e interanual. Las comparaciones con la anomalía total de almacenamiento de agua terrestre (TWSA, por sus siglas en inglés) del Experimento de Recuperación de Gravedad y Clima (GRACE) y las mediciones de descarga fluvial por satélite muestran fuertes correlaciones (los valores de R fueron de 0,90 y 0,80, con desfases temporales de 1 y 2 meses, respectivamente). Esto demuestra la eficacia del método propuesto. Por último, también se identificaron posibles episodios de sequía en la cuenca del Amazonas a partir de 2023. Esta información sobre el almacenamiento de agua superficial, que puede actualizarse rápidamente, facilitará la realización de nuevos estudios y análisis hidrológicos.

Global Navigation Satellite System – Reflectometry (GNSS-R) can be used to estimate the surface soil moisture from the scattered GNSS signals, after correcting mainly for the surface roughness and vegetation effects. However, it is still a matter of debate how deep the signal at L-band can actually penetrate the soil as a function of the actual soil moisture profile.

To experimentally assess this, a network of 20 probes measuring soil moisture, temperature, and conductivity every 30 minutes from 5 to 115 cm was installed in la Fuliola, Lleida. Next to the field, PYCARO-2, a multi-constellation (GPS, Galileo, BeiDou, and GLONASS), multi-frequency (L1/E1/B1 and L2/E2/B2), and dual polarization (RHCP and LHCP) GNSS-R receiver, was installed in the top of a 10 m mast in July 2023.

In this work we analyze the multi-frequency and polarimetric GNSS-R observables and investigate their temporal evolution and dependence with the soil moisture and temperature profiles, surface roughness, as well as other vegetation and meteorological parameters.

This research introduces an innovative technique for subsurface soil moisture measurement using P-band LoRa Signals of Opportunity (SoOp). Accurate soil moisture monitoring remains a significant challenge in Remote Sensing, with conventional methods limited by installation requirements, restricted spatial coverage, and invasive measurement techniques. Our approach exploits the unique propagation characteristics of LoRa signals, which offer superior soil penetration depth than L1 or L5 GNSS signals, typically used in Global Navigation Satellite System Reflectometry (GNSS-R). Despite their relatively low emitted power (<30 dBm), LoRa signals transmitted from Low-Earth Orbits have demonstrated reliable reception by Earth ground stations. The reduced distance to Earth, and the spread spectrum characteristics of the modulation compensate for the lower transmission power, resulting in improved signal-to-noise ratios as compared to GNSS-based approaches. This novel methodology presents significant potential for advancing agricultural monitoring, environmental science, and climate research applications.

Los Enlaces Ópticos Inter-Satelitales (O-ISL) se enfrentan a enormes desafíos en la precisión del apuntamiento debido a los errores en la estimación de la posición del satélite derivados de los TLE. Estos errores incrementan el llamado Cono de Incertidumbre (UC), afectando la adquisición del enlace. Este trabajo propone el uso de un sistema híbrido en el que se utiliza el sistema de RF para mejorar la precisión del apuntamiento inicial mediante el intercambio de datos de posición más recientes y precisos, en lugar de depender únicamente de la propagación de los TLEs proporcionados con anticipación al establecimiento del enlace. Los resultados muestran que el uso del sistema de RF reduce significativamente el UC de 1,51 kilómetros, para los enlaces basados en TLE, a 17 metros, para el intercambio de datos de GNSS por medio de RF. Esta mejora optimiza tanto la precisión del apuntamiento como el tiempo de adquisición.

This paper presents an analysis of on-board computers (OBCs) used in CubeSats, focusing on their application in communication payloads. CubeSat missions require highly reliable, efficient, and adaptable OBCs capable of handling varying computational loads while operating in harsh space environments. The paper explores three main types of OBC architectures—microcontroller-based, FPGA-based, and hybrid systems—and their suitability for different CubeSat mission profiles. Additionally, the paper investigates the integration of communication payloads with OBCs, emphasizing key communication protocols such as I2C, SPI, SpaceWire, and emerging technologies like LoRa, NB-IoT, and 4G/5G networks. The selection of OBC architecture and communication protocol is critical to optimizing mission performance, power consumption, and overall mission success. Case studies of CubeSat missions are examined to illustrate the practical implementation of OBC architectures across various mission types.

Satellite constellation design faces significant challenges due to the interdependence of numerous technical and economic factors. Traditional approaches often focus on single aspects such as coverage or network architecture, resulting in suboptimal system designs. This paper presents COMPASS (COmprehensive Modeling Platform for Architecting Satellite Systems), an end-to-end optimization framework based on trade-space exploration that integrates five interconnected models: satellite mass and cost estimation, message transmission simulation, launch cost calculation, financial performance evaluation, and trade-space analysis. The simulator's capabilities are demonstrated through a messaging service use case based on LoRa technology, targeting global population without cellular coverage. Pareto analysis of 729 architecture alternatives reveals that satisfied demand plateaus at approximately 50%, indicating that further constellation growth becomes ineffective beyond certain configurations. Network performance analysis identifies system bottlenecks, while financial modeling confirms profitability even at low message pricing of $0.01 per message. COMPASS enables designers to identify optimal constellation architectures that balance technical performance with economic viability, significantly accelerating the design process.

En las últimas décadas, ha habido un aumento significativo del número de misiones de observación terrestre. Impulsado por la miniaturización de las cargas útiles y el incremento del uso de plataformas como nanosatélites, el acceso al espacio se ha facilitado considerablemente, abriendo las puertas a un mayor número de empresas e instituciones a realizar este tipo de misiones. Muchas de ellas requieren antenas de grandes dimensiones, siendo el desarrollo de antenas desplegables una tecnología clave para avanzar el estado del arte. Este trabajo presenta el diseño y validación electromagnética de una antena tipo lente de zonas de Fresnel desplegable, concebida para la misión 3Cat-8 del UPC NanoSat Lab, de la Universitat Politècnica de Catalunya. La validación presentada sigue los pasos de trabajos anteriores con la medición de un prototipo a escala de la antena. El avance de sistemas desplegables para nanosatélites, como antena, tiene el potencial de aumentar las capacidades de observación terrestre y/o de comunicaciones, siendo esta la primera antena lente de zonas de Fresnel diseñada para su uso en órbita.