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Estimador de tiempo de observación para potencia de satélite

Estima durante cuánto tiempo puede mantenerse una actividad de observación alimentada por batería antes de alcanzar el límite de energía utilizable. El cálculo parte de la capacidad nominal de la batería, la profundidad de descarga admisible, la eficiencia de suministro y la potencia total demandada por el instrumento y la plataforma.

Es una aproximación útil para planificar ventanas de operación durante eclipses, maniobras de actitud o periodos con generación solar reducida. El resultado expresa autonomía energética, no tiempo astronómico visible: una observación también puede estar limitada por geometría orbital, comunicaciones, térmica o disponibilidad del objetivo.

Batería y consumo

Wh
%
%
W
W
Resultado
—
Tiempo máximo por energía disponible
Energía utilizable—
Carga total—
Autonomía—

1. Introduce la capacidad de batería
Usa la capacidad energética nominal en Wh para el estado de salud considerado.

2. Define la descarga permitida
Indica qué fracción de la capacidad puede utilizarse sin superar el límite operativo previsto.

3. Aplica la eficiencia
Representa las pérdidas entre batería y cargas con una eficiencia global.

4. Suma las cargas
Introduce por separado el consumo del instrumento y el de la plataforma durante la observación.

5. Comprueba la autonomía
El resultado muestra el tiempo energético máximo si no entra potencia solar durante el intervalo.

E_util = C_bat × DoD × η t = E_util / (P_instrumento + P_bus)

C_bat está en Wh, DoD y η se usan como fracciones decimales, y las potencias están en W. El cociente produce horas.

Qué significa el resultado

El tiempo calculado es la duración máxima continua que puede sostenerse con la energía de batería considerada.

Si existe generación solar simultánea, la autonomía real puede ser mayor; si hay picos de consumo o límites térmicos, puede ser menor.

Datos: batería de 1.800 Wh, 70 % de descarga utilizable, 90 % de eficiencia, 650 W del instrumento y 300 W de plataforma.

Cálculo: E_util = 1.800 × 0,70 × 0,90 = 1.134 Wh. Carga total = 650 + 300 = 950 W. Tiempo = 1.134 / 950 = 1,194 h.

Resultado: aproximadamente 1,19 h, es decir, unos 72 minutos.

¿La capacidad en Wh es lo mismo que la capacidad en Ah?

No. Los Wh expresan energía y los Ah expresan carga eléctrica. Para convertir Ah en Wh necesitas además una tensión representativa.

¿Qué ocurre si el instrumento está apagado parte del tiempo?

Usa una potencia media equivalente para el intervalo o calcula cada modo por separado. Este modelo supone una carga constante durante la ventana.

¿Debo usar el 100 % de profundidad de descarga?

Solo si esa es realmente la condición permitida por la batería y la misión. En muchos diseños se reserva capacidad para vida útil, seguridad y degradación.

¿El resultado incluye recarga solar durante la observación?

No. Se trata de un caso de autonomía por batería sin entrada de energía; si hay generación solar, conviene modelar el balance neto.

¿Por qué puede diferir del tiempo de observación astronómico?

Porque la autonomía eléctrica es solo una restricción. Visibilidad del objetivo, órbita, comunicaciones y temperatura también pueden limitar la duración útil.