Analisi e design di costellazioni satellitari per l'osservazione della Terra

Questa tesi analizza le prestazioni di diverse configurazioni di costellazioni satellitari per l’osservazione terrestre. Dopo un inquadramento teorico della geometria orbitale e delle caratteristiche tipiche delle missioni di Earth Observation, viene sviluppato un modello in ambiente Matlab in grado di simulare lo scenario orbitale e valutare la copertura su una superficie terrestre discretizzata mediante il lattice di Fibonacci. Come parametro principale di confronto è stato introdotto il Gap Coverage Time (GCT), definito come l’intervallo di tempo tra la fine di una finestra di visibilità e l’inizio della successiva per ogni punto sulla superficie. Sono state prese in considerazione anche la durata media di visibilità, la percentuale di punti sempre coperti e la ridondanza satellitare. Attraverso uno studio parametrico sono state selezionate tre configurazioni Walker Delta e una quarta non Walker Delta. I risultati delle simulazioni mostrano come l’aumento del numero di piani orbitali riduca significativamente i picchi di non osservabilità e favorisca l’estensione delle aree sempre coperte. L’analisi dimostra che la progettazione di costellazioni per l’osservazione terrestre deve considerare simultaneamente il valore medio del GCT, il worst case e la distribuzione spaziale della copertura continua, evidenziando il ruolo determinante della struttura geometrica della costellazione.