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REQUISITI DI SISTEMA
2.1 Introduzione
Questo capitolo descrive i requisiti di base a cui la missione deve soddisfare, partendo dai possibili usufruitori dei dati che possono venir acquisisti. Nel paragrafo 2.2 si da un indicazione di performance generali, dei clienti potenziali e del budget iniziale, mentre nel paragrafo 2.3 vengono presentati i requisiti tecnici primari. Tutti i seguenti requisiti devono intendersi come obbligatori da rispettare .
2.2 Requisiti di funzionalità
• La missione è destinata ad operazioni di osservazione della Terra eseguite sul territorio dell’Unione Europea, specificatamente sul bacino del Mediterraneo, presentata in figura 2.2.1, situata tra la penisola Iberica e la Grecia. L’area si riduce così ad essere un rettangolo delimitato dai punti posti tra le latitudini 30° N e 46° N, e le longitudini 10° W e 37° E.
• La missione può essere dotata di una certa flessibilità in maniera da operare anche in zone diverse da quella sopra indicata.
• Potenziali acquirenti sono stati individuati in Enti Nazionali ed Internazionali con scopi di protezione civile, controllo e monitoraggio delle coste e del terri-torio. Informazioni maggiori sulle richieste che possono essere fornite da questi enti sono indicate in figura 2.2.2 e figura 2.2.3
figura 2.2.1 Bacino del Mediterraneo.
figura 2.2.2 Protezione civile
Urban Control And Planning Pollution Control Protection of Archeology Emplacements Protezione civile Controllo ambientale Incendi Erosione costale Superficie dei ghiacciai e dei si-stemi innevati Prevenzione Terremoti Alluvioni Frane Residui di eruzi-oni vulcaniche Controllo dell’inquinamento Protezione di siti archeologici Attività umane Attività vulcaniche Controllo e mappatura della aree forestali
Controllo e pianifi-cazione urbana
figura 2.2.3 Controllo delle coste
• Altri potenziali acquirenti possono essere trovati nel campo commerciale, a-ziende per cui l’acquisizione cartografica è di interesse nell’ambito di studi geologici, dell’analisi e del controllo della produzione agricola e per studi ur-banistici; oppure della semplice vendita di fotografie.
figura 2.2.4 Attività commerciali
• La piattaforma deve utilizzare tecnologie Europee, può utilizzare tecnologie non Europee, ma queste non devono essere componenti critici, su cui viene basata la missione, e devono poter essere completamente realizzabili con co-noscenze tecnologiche e scientifiche da parte di aziende Europee.
• Il Budget iniziale della missione, comprensivo di lancio e sviluppo del seg-mento di terra, non deve superare i 100 milioni di Euro.
Commercial Activity Urbanism and planning Geology Agriculture Attività com-merciali Urbanistica Geologia Agricoltura Monitoraggio e
pianificazione Ricerca mineraria Controllo e piani-ficazione Coast Control
Illegal Imports Navigation Aids
Ricerca e
soc-corso and SurveillanceTraffic Control Maritime Ambient Illegal Immigration in restricted areas Water Pollution Control Controllo Costiero
Contrabbando Sostegno alla navigazione
Controllo dell’ambiente marit-timo Immigrazione clandestina Controllo delle
riserve di pesca Controllo dell’inquinamento
Controllo del traffico
2.3 Requisiti di missione
2.3.1 Generale
Il sistema mutisatellite per il controllo del globo terrestre si compone delle seguenti parti.
• Segmento di Terra: composto dalla stazione a terra che controlla l’evoluzione della missione, assumendo il sistema di telecomunicazione come appartenen-te al segmento spaziale.
• Segmento spaziale: composto da tre satelliti identici e intercambiabili, ognu-no dei quali può lavorare singolarmente, in maniera indipendente dagli altri due.
• Interfacce con il segmento di Terra, il segmento spaziale ed il lanciatore Ve-ga
2.3.2 Vita utile
• Il sistema multisatellitare deve essere in grado di operare per un periodo non inferiore ai 5 anni.
2.3.3 Prodotto della missione
• Immagini multispettrali ad alta risoluzione in formato relativamente grezzo. Dev’essere compito del cliente finale, o del cliente intermedio, il trattamento e l’analisi dei dati.
2.3.4 Tempo di rivisitazione
• Ogni satellite della piattaforma deve essere in grado di fare acquisizione su un determinato punto della superficie terrestre ad intervalli massimi di 3 gior-ni.
2.3.5 Flessibilità
• L’intera piattaforma deve garantire la capacità di poter modificare, tempora-neamente o definitivamente, alcuni parametri di missione come il tempo di rivisitazione e la modalità di acquisizione.
2.3.7 Requisiti sulla stazione a Terra.
• La stazione a terra deve essere in grado di comunicare con i satelliti e di ese-guire operazioni di controllo in tempo reale.
• La scelta per la banda utilizzata per le comunicazioni deve essere condotta tra le seguenti:
¾ Banda S ¾ Banda X
• La scelta della stazione a Terra deve essere effettuata tenendo presenti le se-guenti opzioni:
ο Progetto e costruzione di una singola stazione a Terra unicamente dedicata a questa piattaforma
ο Analizzare la possibilità di utilizzare costellazioni di satelliti come Arte-mis, di proprietà ESA, che funzionano da organi intermedi tra la stazione emittente e quella ricevente.
ο Usare stazioni ESA già presenti, se disponibili, o di qualsiasi altro Ente Eu-ropeo.
Sono qui di seguito listate alcune delle stazioni a Terra che possono essere u-tilizzate come supporto:
ο Kiruna, sita in Svezia, in grado di operare in banda S e X; è correntemente usata per i sistemi ENVISAT e EROS.
ο Redu, locata in Belgio, che usa le bande CL, S, Ku e Ka
ο Cebreros, che diventerà operativa in Spagna a partire dal 2005 e sarà asse-gnata come supporto per le missioni Mars-Express e per il satellite Rosetta. ο Villafranca del Castello, VILSPA (Villafranca Satellite Tracking Station, Stazione di Controllo di Villafranca), che fornisce supporto per operazioni di telemetria ,commando e tracciamento.
tutte facente parte del gruppo ESOC (European Space Operation Center, Centro di Operazioni Spaziali Europeo).
2.3.8 Compatibilità con il lanciatore
• L’intera piattaforma deve essere lanciata attraverso il lanciatore europeo Ve-ga. Informazioni più dettagliate possono essere trovate in [10] e [11].
• Il volume disponibile (statico e dinamico) per i 3 satelliti è quello in figura 2.3.1 e figura 2.3.2, misurato in millimetri. Se il carico pagante adotta il
si-dall’autorità di lancio, la massa del carico pagante3 non include la massa degli elementi di separazione. Se,viceversa, il sistema dispone di un apposito si-stema quest’ultimo dovrà essere incluso nella massa del carico utile.
figura 2.3.1 Schema dell’AVUM modulo superiore verniero di assetto
2800 3500
2300 600
figura 2.3.2 Volume disponibile (statico + dinamico)
2.3.9 Requisiti fondamentali sul carico pagante
Il carico pagante deve restituire immagini e dati, nel formato desiderato dall’acquirente, tali da essere sufficientemente competitivi con i sistemi satellitari già esistenti. In seguito a ciò si devono fornire immagini a colori per applicazioni carto-grafiche ad alta risoluzione, e dati multispettrali su circa 10 bande di frequenza, in alta e media risoluzione, a partire dal visibile fino all’estremo infrarosso; una breve descrizione tecnica è quindi riportata in tabella 2.3-1.
tabella 2.3-1 Requisiti tecnici del carico pagante Immagini Dati B V R VIS/NIR 5 bande SWIR/TIR 5 bande Risoluzione Spettrale 0.4-0.5 µm 0.55-0.65 µm 0.7-0.8 µm 0.4-0.8/0.9-2 µm 4-6/8-10 µm Risoluzione Spaziale 1 m <50 m <150 m Risoluzione Radiometrica 11 bits Risoluzione Temporale < 3 giorni Area Scandita 70 km 150 km
2.4 Deorbitamento
Il satellite deve venir controllato in tutta la fase di deorbitamento, in accordo con le correnti normative Europee, per cui dev’essere progettato tenendo conto della quantità di propellente necessaria per eseguire la manovra.
2.5 Tempo di sviluppo
E’ stato previsto un margine di tempo tra i 12 e i 15 mesi perché il progetto raggiunga la fase finale a partire dalle fasi iniziali di sviluppo. Si suppone quindi che il sistema diventi operativo a partire dall’anno 2008.
