D’anada i volta: software terrestre per a grans constel·lacions de petits satèl·lits

Un nou paradigma en termes de satèl·lits de comunicació ha sorgit en els últims anys. Des d’un model basat en flotes amb diversos «grans» satèl·lits GEO a un nou enfocament amb moltes (100+) constel·lacions de satèl·lits LEO. Alguns actors com OneWeb o SpaceX ja han començat a implementar constel·lacions tan grans mentre Amazon i altres estan en el camí.

No obstant això, aquest nou concepte introdueix nous grans reptes, no només en els vehicles espacials sinó també en el segment terrestre. Les solucions en termes de software de control, històricament en el seu lloc per als centres de control terrestre de satèl·lits GEO, ja no són aplicables a grans constel·lacions LEO.

El factor clau aquí és l’escalabilitat. Les antenes terrestres i el software de control han de ser capaços d’escalar perfectament a centenars o fins i tot milers de satèl·lits a mesura que la constel·lació creix, al mateix temps que es garanteix l'eficàcia com a un factor important per produir solucions viables.

En aquest sentit, l’any 2019 vam prendre la decisió de posar en marxa una nova, diferent i disruptiva iniciativa amb l’objectiu de crear un nou producte GMV responsable de supervisar i controlar grans constel·lacions de petits i nanosatèl·lits.

La idea darrere d’això era no executar un projecte clàssic en la forma d’un nombre predefinit d’objectius amb un àmbit tancat. En canvi, vam definir un marc considerant les necessitats d’una investigació profunda de les necessitats dels nostres clients i també un alt nivell de llibertat de l’equip per incorporar solucions innovadores. Llavors vam començar el que anomenem Iniciativa MiniSats, la qual té dos objectius principals diferents.

D’una banda, el primer objectiu era desenvolupar un software terrestre completament nou. Els productes actuals existents a GMV per supervisar i controlar les estacions terrestres i satèl·lits proporcionen una àmplia gamma de funcionalitats. Això és excepcional per a les flotes de satèl·lits GEO clàssics o fins i tot per a constel·lacions de satèl·lits de grandària mitjana. Però vam considerar que aquest enfocament no s’ajustava al nou paradigma necessari per a l’última constel·lació de petits i nanosatèl·lits. Una alternativa completament diferent basada en un enfocament més simple i enfocat en una solució d’alta escalabilitat i rentable es va identificar com a necessària per a aquest cas. També vam veure la necessitat de proporcionar API per permetre mantenir la interacció amb no només els nostres productes GMV existents, sinó també amb altres solucions externes.

El segon objectiu era alinear el catàleg de la solució de software terrestre de GMV amb les tecnologies modernes. L’evolució extraordinària actual del software, especialment impulsada per Internet i la web en general, ens va fer entendre el benefici de l’ús dels components i arquitectures modernes ja construïts, els quals s'utilitzen normalment avui en software, i de ser capaços d’incorporar-los en els nostres sistemes.

Llavors, per a l’execució del projecte, vam seleccionar un grup d’enginyers experimentats que provenen de diferents àrees de la unitat de negoci de Control de Satèl·lits i Planificació de Missions a GMV. L’objectiu era treballar amb personal amb experiència demostrable no només en el desenvolupament de software terrestre sinó també amb una alta formació operacional.

Vam decidir treballar seguint un marc Agile, SCRUM en particular. Llavors, en la forma d’iteracions, l’equip de desenvolupament ha estat desenvolupant el sistema incorporant regularment noves funcionalitats definides pel nostre propietari de producte. El propietari de producte també té el suport d’altres enginyers amb coneixements notables de desenvolupament de software i operacionals. Aquests altres enginyers no només provenen del nostre equip de parts interessades a GMV. Ells són també altres usuaris externs, com els nostres propis clients.

Això va ser possible gràcies a la presentació regular del sistema als actors rellevants en diferents moments del procés de desenvolupament. En aquest sentit, vam ser capaços de recuperar les seves opinions i reorientar el nostre desenvolupament a la solució més apropiada per a les necessitats dels nostres clients.

Al final, estem produint una arquitectura construïda impulsada per esdeveniments en la forma de microserveis amb noves tecnologies rellevants com Grafana, en el cas de la interfície, o influxdb, per a la capa d'emmagatzematge de dades; i amb la capacitat de ser desplegat a qualsevol lloc, a les instal·lacions del client o de forma remota. Per exemple, a Amazon Web Services, gràcies a l’ús de la contenedorització.

Podeu veure una demostració de com funciona el nostre sistema MiniSat en aquest vídeo:

Autor: Hugo Garzón