Diseño de un sistema para detección automática de anomalías posterior a una prueba de vibración para CubeSats

Abstract

El presente documento detalla el diseño de un sistema autónomo de visión por computadora para la inspección visual e identificación de anomalías posterior a pruebas de vibración para CubeSats, desarrollado en el Instituto Tecnológico de Kyushu, Japón. El objetivo principal del proyecto es agilizar el proceso de inspección visual para habilitar un mayor volumen de pruebas en el laboratorio. Se construyó una estructura mecánica que aísla lumínicamente y soporta el satélite y un sistema de cámaras. Se toman fotografías de todas las caras del satélite antes y después de la prueba de vibraciones, y utilizando algoritmos de visión por computadora se encuentra cualquier anomalía de tipo grieta, rasguño o marca de torque. El sistema se controla en una computadora a través de una interfaz gráfica amigable con el usuario y produce reportes tanto de fallas, si las hay, como de certificación, en caso de que no haya, para presentar ante la Agencia Espacial Japonesa. Se obtuvo una mejora de tiempo que ronda entre el 2802 % al 5296 % con un 100 % de eficacia, disminuyendo de aproximadamente 30 minutos a 1 minuto el tiempo de inspección y redacción.

This document outlines the design of an autonomous computer vision system for postvibration test visual inspection and anomaly identification for CubeSats, developed at the Kyushu Institute of Technology, Japan. The main goal of the project is to streamline the visual inspection process to enable a higher volume of tests in the laboratory. A mechanical structure was constructed for luminary isolation and satellite and camera system support. Photographs of all satellite faces are taken before and after vibration testing, and using computer vision algorithms, any cracks, scratches, or torque mark anomalies are identified. The system is controlled on a computer through a user-friendly graphical interface and generates reports of either failures, if any, or certification, in the absence of failures, to present to the Japan Aerospace Exploration Agency. A time improvement ranging between 2802 % and 5296 % was achieved with 100 % efficacy, reducing the inspection and reporting time from approximately 30 minutes to 1 minute.