Un système de communication satellite reconfigurable pour la surveillance climatique et la prévention des désastres – TOLTECA

Dans ce projet, nous proposons un système de communication satellite pour la surveillance climatique et la prévention de désastre. Le système de communication est basé sur un émetteur-récepteur RF reconfigurable capable d’établir des communications inter-satellite en plus de communications entre les nano-satellites et les stations terrestres. Le système doit être reconfigurable afin de pouvoir communiquer dans différentes bandes de fréquences et avec plusieurs standards de communication.
Le CIDTE, un centre de recherche commun entre l’Université autonome de Zacatecas et l’agence spatiale mexicaine, est responsable du système de surveillance climatique. Une université française, UPMC, concevra l’émetteur-récepteur RF reconfigurable. Une PME française, NanoXplore, travaillera sur les circuits numériques programmables résistants aux radiations. Un centre de recherche mexicain, CINVESTAV, développera les algorithmes en bande de bases pour les différents standards de communication.

Les catastrophes naturelles sont une cause importante de pertes humaines et économiques au Mexique. Chaque année, le pays est frappé principalement par les feux de forêt, les inondations et les glissements de terrain qui détruisent des milliers de maisons, des terres agricoles et des routes. Selon un rapport émis par l'ONU, le Mexique est le pays qui souffre le plus des pertes économiques dues aux catastrophes naturelles. Par conséquent, les activités de prévention pour anticiper les catastrophes possibles sont obligatoires dans tout le monde, mais en particulier au Mexique.
Des programmes axés sur la prévention des catastrophes peuvent bénéficier de réseaux de surveillance par satellite qui fournissent des images dans plusieurs bandes spectrales, potentialisant la capacité de couvrir le territoire national de manière efficace. Des applications spécifiques de cette technologie incluent:
- Inondations: a) Suivi des berges de la rivière, b) Variation sur les inondations de la rivière, c) identification et de réaffectation de la population sur les lieux de risque et d) détection de zones inondées
- Les feux de forêt: a) La détection précoce b) surveillance de la propagation et c) la planification de Suffocation

Cependant, il y a encore des défis techniques importants pour la réalisation de cette approche. Tout d'abord, il est nécessaire de développer un système de communication sans fil qui permet au Nano-satellite une communication terrestre et inter-satellites. Il est également nécessaire que les nano-satellites soient capables d'établir une communication sans fil en utilisant plusieurs normes tout en couvrant une large bande de fréquence. Le nano-satellite doit être capable d'établir une communication terrestre et inter-satellites avec les principaux satellites d'observation de la terre dans la bande UHF (0,3 à 3 GHz): ARGOS, SPOT, ENVISAT, SARSAT, ESSE, GPSOS et GOES. Les émetteurs-récepteurs sans fil actuels, capables de fonctionner à différentes bandes de fréquences et pour différentes normes de communication sont volumineux et ont une consommation très élevée.

Par conséquent, il devient clair que les nouvelles architectures de radio reconfigurables sont nécessaires pour répondre aux exigences complexes mentionnées. Dans ce projet, nous proposons un système de surveillance de la terre et la prévention des catastrophes qui pourraient fonctionner même sous les contraintes mentionnées. Le système se compose principalement de deux parties: a) le logiciel tolteca dans la station terrestre pour interpréter les images de la caméra et donc la détection et la prévention des catastrophes et les changements climatiques, et b) la puce tolteca installé dans un Nano-satellite pour le traitement des images de la caméra , le transfert des images vers la station terrestre, et la communication avec les autres nano-satellites.