De ida y vuelta: un centro de control para grandes constelaciones de pequeños satélites

Un nuevo paradigma en materia de satélites de comunicaciones ha surgido en los últimos años. Se ha pasado de un modelo basado en flotas de varios satélites GEO «grandes» a un nuevo enfoque compuesto por muchas constelaciones de satélites LEO (más de 100). Algunas entidades como OneWeb o SpaceX ya se han puesto a desplegar estas grandes constelaciones, mientras que Amazon, entre otras, también está empezando a hacerlo.

Sin embargo, este nuevo concepto plantea enormes desafíos nunca antes conocidos, no solo en el campo de los vehículos espaciales, sino también en el software de tierra. Las soluciones de software de control que hasta ahora venían utilizándose para los centros de control en tierra de los satélites GEO ya no sirven para las grandes constelaciones LEO.

La clave aquí es la escalabilidad. Tanto las antenas terrestres como el software de control deben poder ser perfectamente escalables a los cientos o incluso miles de satélites que conforman la constelación a medida que esta va creciendo, y al mismo tiempo su principal foco habrá de ser el de garantizar la rentabilidad para producir soluciones viables.

Por ello, en 2019 decidimos plantear una iniciativa completamente nueva, diferente y disruptiva con el objetivo de crear un nuevo producto de GMV que se encargara de monitorizar y controlar grandes constelaciones de pequeños y nanosatélites.

La idea no era llevar a cabo un proyecto clásico entendido como un número predefinido de hitos que produjeran un alcance determinado, sino definir un marco en el que se llevara a cabo una profunda investigación de las necesidades de nuestros clientes y en el que también se le diera mucha libertad al equipo para proponer soluciones innovadoras. Fue entonces cuando pusimos en marcha lo que llamamos la Iniciativa MiniSats, que tiene dos objetivos principales.

Por un lado, desarrollar un software para centros de control completamente nuevo. Los productos con los que actualmente cuenta GMV para la monitorización y el control de las estaciones terrestres y los satélites proporcionan una amplia variedad de funcionalidades. Para flotas de satélites GEO clásicos o incluso para constelaciones de satélites de tamaño medio suponen una excelente ayuda, pero consideramos que dicho enfoque no se ajustaba a los requerimientos de este nuevo paradigma de constelaciones de satélites pequeños y nanosatélites. Por tanto, se vio que para este caso resultaba necesaria una alternativa completamente diferente que se basara en un enfoque más sencillo y se centrara en ofrecer una solución altamente escalable y rentable. También nos dimos cuenta de que hacía falta definir una interfaz que permitiera interactuar no solo con nuestros productos GMV existentes, sino también con otras soluciones externas.

El segundo objetivo consistía en alinear la cartera de soluciones de software para centros de control de GMV con las nuevas tecnologías. La extraordinaria evolución que han tenido los software actuales, especialmente impulsada por internet y la web en general, nos hizo ver lo mucho que beneficiaba utilizar componentes ya montados y construcciones modernas, que hoy en día se utilizan habitualmente en software, y pudimos incorporarlos a nuestros sistemas.

Para llevar a cabo el proyecto, más tarde seleccionamos a un grupo de ingenieros con mucha experiencia en diferentes áreas de la unidad de Control de Satélites y Planificación de Misiones de GMV. El objetivo era trabajar con personal que contara con experiencia demostrable no solo en el desarrollo de software de tierra, sino también que tuviera un alto bagaje operativo.

Decidimos trabajar siguiendo una metodología Agile, en concreto SCRUM. Así, a través de iteraciones, el equipo de desarrollo ha ido construyendo el sistema mediante la incorporación de nuevas funcionalidades que iba definiendo nuestro product owner. Contaba con el apoyo de otros ingenieros que poseen mucho conocimiento operacional y de desarrollo de software, y no provenían solo de nuestro equipo de GMV. También de otros usuarios externos, como nuestros propios clientes.

Esto ha sido posible gracias a que periódicamente se presentó el sistema a entidades relevantes en diferentes momentos de su proceso de desarrollo. En este sentido, pudimos contar con su feedback y logramos así reorientar el desarrollo del producto hacia la solución que mejor se adaptara a las necesidades de nuestros clientes.

Como resultado, hemos producido una arquitectura dirigida por eventos y construida en forma de microservicios —que cuentan con nuevas tecnologías relevantes tales como Grafana, en el caso del frontend, o influxdb, en la capa de almacenamiento de datos— y que permite ser desplegada en cualquier lugar, ya sea en las instalaciones del cliente o de forma remota. Por ejemplo, en Amazon Web Services, gracias al uso de la contenerización.

En este video puedes ver una demostración de cómo funciona nuestro sistema MiniSat:

Autor: Hugo Garzón