{rfName}
Me

Indexado en

APC

850,00 Dollars

Licencia y uso

Icono OpenAccess

Altmetrics

Investigadores/as Institucionales

Porras-Hermoso, AngelAutor o CoautorRoibas-Millan, ElenaAutor (correspondencia)

Compartir

1 de diciembre de 2025
Publicaciones
>
Artículo
Sí

Mechanical design for industrialization of a deployable structure for Low Earth orbiting satellites constellations

Publicado en: Results in Engineering. 28 108066- - 2025-12-01, DOI: 10.1016/j.rineng.2025.108066

Autores:

Larrea-Martinez, Andres; Caballero, Ruben; Porras-Hermoso, Angel; Roibas-Millan, Elena
[+]

Afiliaciones

EOSOL Grp, C Camino Labiano 45A Bajo, Navarra 31192, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Inst Univ Ignacio Da Riva IDR UPM, Escuela Tecn Super Ingn Aeronaut & Espacio, Pza Cardenal Cisneros 3, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The new constellations of communication satellites in Low Earth Orbit (LEO) are changing the space landscape; these thousands of objects launched into space stand out especially for offering greater coverage and lower latency but putting a satellite constellation into orbit represents a great challenge from the manufacturing point of view since large volumes of units need to be manufactured in the shortest possible time. This work focuses on the mechanical design of a deployable structure for a UHF band helical antenna. The proposed mechanical design is based on the concept of "Design Focused Manufacturing and Assembly DFMA", since from an industrial perspective, productivity can be maximized by implementing a flexible mechanical design with as few components as possible, thus presenting an easy configuration during the integration and testing phase. For the structural validation of the design, mechanical simulations are performed to study the static and dynamic behavior. In the second stage of this study, several prototypes are manufactured for their kinematic analysis, experimental tests are performed, and structural behavior data are obtained from the use of accelerometers and data collection systems. The data obtained are processed by means of scripts, this will allow the mechanical characterization of the prototypes and later validate them with simulation studies. To verify this concept, the antenna has been integrated into a real prototype that has been measured in the Anechoic Chamber of Ilmenau, showing a high correlation between simulation and measurements. Finally, the impact of the proposed concept on the flight performance of the satellite is analyzed by performing an orbital dynamics analysis to determine the life cycle of the satellite and to understand how the proposed design will affect the orbital parameters.
[+]

Palabras clave

AntennaBehaviorConstellationDeployable antennaDeploymentIndustrializationInternetManufactureSatelliteSpace

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Results in Engineering debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 5/179, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Multidisciplinary. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

[+]

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-11-12:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 5 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

    Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

    • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
    • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/96036/
    [+]

    Análisis de liderazgo de los autores institucionales

    Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Larrea-Martínez, Andrés) y Último Autor (ROIBAS MILLAN, ELENA).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido ROIBAS MILLAN, ELENA.

    [+]

    Objetivos del proyecto

    Los objetivos perseguidos en esta aportación se centran en abordar los retos industriales asociados a la fabricación masiva de estructuras desplegables para constelaciones de satélites en órbita baja. Se pretende: analizar el diseño mecánico de una estructura desplegable para una antena helicoidal en banda UHF; aplicar el concepto de Diseño Enfocado en Fabricación y Montaje (DFMA) para maximizar la productividad mediante un diseño flexible y simplificado; validar estructuralmente el diseño mediante simulaciones mecánicas estáticas y dinámicas; fabricar prototipos para realizar análisis cinemáticos y pruebas experimentales con sistemas de adquisición de datos; caracterizar mecánicamente los prototipos y validar los resultados con simulaciones; e integrar la antena en un prototipo real para medir su desempeño en cámara anecoica y evaluar el impacto del diseño en la dinámica orbital y vida útil del satélite.
    [+]

    Resultados más relevantes

    Los resultados más relevantes de esta aportación se centran en el diseño mecánico y la validación de una estructura desplegable para antenas helicoidales en constelaciones de satélites en órbita baja. En primer lugar, se desarrolló un diseño mecánico basado en el concepto DFMA, optimizando la productividad mediante una configuración flexible con pocos componentes. En segundo lugar, se realizaron simulaciones mecánicas para analizar el comportamiento estático y dinámico de la estructura. En tercer lugar, se fabricaron prototipos para análisis cinemático y pruebas experimentales, obteniendo datos estructurales mediante acelerómetros y sistemas de adquisición. Además, se validó la correlación entre simulación y mediciones en cámara anecoica. Finalmente, se evaluó el impacto del diseño en el rendimiento orbital mediante un análisis dinámico de la vida útil del satélite.
    [+]

    Reconocimientos ligados al ítem

    This research is partially funded by the "Industrial PhDs 2023 '' grant from the Government of Navarra.This research has been applied in an ESA project. "Deployment Demonstrator of Stacked Tri-Band Antenna for Positioning Navigation-Timing Use Cases on Small Satellites". Code: AO/1-11843/23/NL/AS.
    [+]