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Calculadora de presupuesto eléctrico para impacto de meteoros

Dimensiona la energía de una misión de vigilancia de impactos de meteoros, donde sensores, procesamiento a bordo y comunicaciones pueden tener ciclos de trabajo distintos. Calcula potencia media, demanda energética con margen, reserva frente a la energía disponible y autonomía equivalente del conjunto de cargas.

Calculadora

Sensores, procesamiento, comunicaciones y almacenamiento
W
Consumo combinado de cámaras o detectores durante vigilancia.
W
Carga de cómputo para detección rápida y compresión.
W
Consumo durante transmisión de alertas y datos.
W
Consumo continuo del bus fuera de las cargas anteriores.
%
Fracción del periodo con sensores y procesamiento activos.
%
Fracción del periodo con el transmisor activo.
h
Intervalo para integrar el consumo energético.
Wh
Energía neta procedente de generación y almacenamiento.
%
Margen aplicado a la demanda calculada.

Cómo usar esta calculadora

  1. Introduce las potencias de sensores, procesamiento, comunicaciones y bus.
  2. Define ciclos de vigilancia y comunicaciones.
  3. Indica periodo de análisis y energía neta disponible.
  4. Añade margen y revisa reserva y autonomía equivalente.

Fórmula

Pmedia = Pbase + (Psensor+Pproc)·ciclociencia + Pcom·ciclocom; E = Pmedia·t·(1+margen)

Qué significa el resultado

La reserva energética indica cuánto margen queda después del periodo analizado. La autonomía equivalente expresa cuánto duraría la energía disponible si se mantuviera el patrón medio de cargas y el mismo margen.

El balance energético medio no garantiza que el sistema soporte picos simultáneos ni largos intervalos sin generación. Deben verificarse por separado potencia pico, profundidad de descarga y perfil temporal.

Ejemplo de cálculo

Con 250 W de sensores, 140 W de procesamiento, 300 W de comunicaciones, 110 W de base, ciclos del 70 % y 15 %, periodo de 24 h, 15.000 Wh disponibles y margen del 20 %, la potencia media es 428 W y la demanda con margen 12.326,4 Wh. Queda una reserva de 2.673,6 Wh.

Consejos para obtener mejores resultados

  • Separa comunicaciones del ciclo científico porque sus ventanas pueden ser muy distintas.
  • Incluye el procesamiento a bordo si la latencia de alerta exige análisis continuo.
  • Usa energía neta realmente utilizable después de límites de batería.
  • Prueba el peor caso de sensores y transmisor activos simultáneamente.
  • Recalcula con ciclos mayores si una alerta aumenta temporalmente la actividad.

Preguntas frecuentes

¿Cómo calculo la energía de procesamiento a bordo para detectar impactos de meteoros?

Introduce la potencia del procesador y usa el ciclo de vigilancia como fracción del tiempo en que ese procesamiento está activo junto con los sensores.

¿Por qué las comunicaciones tienen un ciclo separado de los sensores?

Porque la transmisión suele ocurrir en ventanas o ráfagas diferentes de la adquisición científica, y separarla evita sobreestimar o subestimar la carga media.

¿Qué significa una reserva energética negativa?

Significa que la energía utilizable indicada no alcanza para sostener el patrón de cargas durante el periodo con el margen seleccionado.

¿La autonomía equivalente representa la duración real de la batería?

No necesariamente. Es una equivalencia basada en potencia media; la duración real depende del perfil temporal, eficiencia, límites de descarga y generación durante la operación.

¿Cómo incluyo un modo de alerta de alta potencia?

Puedes aumentar temporalmente los ciclos o las potencias para representar un escenario de alerta, y compararlo con el modo nominal.

Variables del modelo

MagnitudUso en el cálculo
SensoresCarga de adquisición durante vigilancia.
ProcesamientoConsumo de detección y reducción de datos.
ComunicacionesCarga independiente asociada a downlink y alertas.
Energía disponibleLímite neto de generación y almacenamiento.

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