Remote sensing is widely used to monitor earth surfaces with the main objective of extracting information from it. Such is the case of water surface, which is one of the most affected extensions when flood events occur, and its monitoring helps in the analysis of detecting such affected areas, considering that adequately defining water surfaces is one of the biggest problems that Peruvian authorities are concerned with. In this regard, semi automatic mapping methods improve this monitoring, but this process remains a time-consuming task and into the subjectivity of the experts. In this work, we present a new approach for segmenting water surfaces from satellite images based on the application of convolutional neural networks. First, we explore the application of a U-Net model and then a transfer knowledge-based model. Our results show that both approaches are comparable when trained using an 680-labelled satellite image dataset; however, as the number of training samples is reduced, the performance of the transfer knowledge-based model, which combines high and very high image resolution characteristics, is improved / Trabajo de investigación

Actualmente, en muchos países, existen redes que utilizan satélites Geoestacionarios de cobertura amplia (wide beam) cuyo costo por el uso del espectro radioeléctrico es elevado, con poca capacidad (Mbps) y alto retardo; también existen redes con satélites HTS que implica una significativa mejora en el costo del espectro, pero cubre principalmente zonas altamente pobladas. En esta coyuntura, se analiza una red VSAT existente dentro del territorio peruano que utiliza un satélite Geoestacionario wide beam (VSAT GEO) y se propone usar una constelación de satélites en órbita LEO y migrar paulatinamente el tráfico, de la red VSAT GEO hacia la nueva red VSAT LEO. La constelación de satélites LEO a usar cuenta con múltiples haces cuya cobertura abarca toda el área geográfica objetivo de esta tesis por lo que permitirá realizar la migración de todos los enlaces a la nueva red y contribuirá a que el operador del servicio disminuya sus costos operativos por una disminución del costo del espectro y disminución del costo de los terminales remotos VSAT. Desde el punto de vista del usuario, el pago mensual por el servicio podría ser menor, el performance del servicio mejorará sustancialmente y podrá tener una mayor velocidad de navegación en caso lo desee. Adicionalmente, las constelaciones de satélites LEO permitirán reducir la brecha digital debido a la disminución del costo del servicio final y desplegar nuevas tecnologías, tales como IoT, M2M y 5G, en zonas donde actualmente no es posible. Esta tesis busca desarrollar una red de comunicaciones por satélite que permita disminuir los costos operativos, mejorar el performance del servicio, aumentar la eficiencia en el uso del espectro y que además viabilice técnica y económicamente la migración de clientes existes en las redes satelitales actuales hacia la solución propuesta. El análisis se realizó tomando como referencia una red VSAT desplegada en todo el territorio de Perú sin embargo la solución propuesta puede ser replicada en otros países.

Recently, satellites in operation offering very high-resolution (VHR) images has experienced an important increase, but they remain as a smaller proportion against existing lower resolution (HR) satellites. Our work proposes an alternative to improve the spatial resolution of HR images obtained by Sentinel-2 satellite by using the VHR images from PeruSat1, a Peruvian satellite, which serve as the reference for the superresolution approach implementation based on a Generative Adversarial Network (GAN) model, as an alternative for obtaining VHR images. The VHR PeruSat-1 image dataset is used for the training process of the network. The results obtained were analyzed considering the Peak Signal to Noise Ratios (PSNR), the Structural Similarity (SSIM) and the Erreur Relative Globale Adimensionnelle de Synth`ese (ERGAS). Finally, some visual outcomes, over a given testing dataset, are presented so the performance of the model could be analyzed as well. / Trabajo de investigación

En la comunicación satelital se transmiten datos los cuales pueden verse afectados por diversos factores como la radiación. Por esta razón, el Comité Consultivo para Sistemas de Datos Espaciales (CCSDS por sus siglas en inglés) y la Cooperación Europea para Estandarización Espacial (ECSS por sus siglas en inglés) recomiendan la implementación de códigos que permitan corregir dichos errores. Además, especifican el uso del código Bose-Chaudhuri-Hoquenghem (BCH) frente a Reed-Solomon (RS) debido a su capacidad de corrección de múltiples errores y que esto se realiza bit a bit, es decir, no importa la posición del error. Se recomienda el uso del código BCH (63,56), ya que permite corregir 1 bit errado y detectar 2, suficiente para ser implementado en un nanosatélite. Dicho código hace referencia a 56 bits para información o datos y 7 bits para el control de errores, con lo que se obtiene un total de 63 bits. El decodificador BCH consta de 3 bloques: cálculo de síndromes, localización del error y búsqueda de Chien. El bloque de mayor relevancia es el cálculo de síndrome, debido a que este permite conocer si la palabra a decodificar contiene error, y de ser así si es posible realizar la corrección. Mientras que los otros bloques usan los síndromes hallados para encontrar la posición del error. En este trabajo, se presenta un estudio del diseño de una arquitectura de un decodificador para corrección de errores mediante el código BCH (63,56), así como las consideraciones para cada uno de los bloques obteniéndose el modelo de solución.

El presente trabajo consiste en el diseño de una antena para uso en misiones espaciales, que hagan uso de nano-satélites. La finalidad de este experimento es proponer un enlace de comunicación entre unidades CubeSat usadas en una configuración de enjambre. En el capítulo 1 se exponen los conceptos relacionados a las misiones de exploración espacial y los programas espaciales a realizarse en los próximos años. También, se presentan las bandas definidas para comunicación en el espacio profundo. En el capítulo 2 se definen los conceptos relacionados a los nano-satélites CubeSat y cómo estos han logrado que las misiones espaciales sean accesibles. También se describen configuraciones para la comunicación en una constelación de CubeSats. En el capítulo 3 se muestran los conceptos relacionados a los patrones fractales y antenas microstrip. Además, se diseña una antena con patrón fractal sintonizada para las bandas de comunicación en el espacio profundo. En el capítulo 4 se describen los procesos de simulación, los parámetros de umbral para definir el ancho de banda de la antena y su patrón de radiación. Finalmente se presentan los parámetros de la antena para cada banda de comunicación en el espacio profundo. Hipótesis: De acuerdo a las restricciones geométricas de los nano-satélites, es posible utilizar una antena para enlazar una constelación de nano-satélites en las bandas de comunicación en el espacio profundo. Objetivo: Diseñar y evaluar una antena con frecuencias de trabajo en los canales de comunicación dedicadas a la exploración del espacio profundo.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Dada la continua ola de asaltos y/o pérdida vehicular así como la necesidad de conocer la posición de un vehículo en un momento dado, el problema de monitorear parte de la falta de información para lo cual la teoría GPS brinda la posibilidad de conocer la posición de una unidad vehicular en un instante dado con lo cual la probabilidad de no perder la unidad bajo algún problema de este tipo se reduce considerablemente. En el siguiente trabajo se propone elaborar el prototipo de un sistema de información para realizar el monitoreo de estas unidades vehiculares a través de la información brindada por el GPS, así reconocer las rutas que recorren las unidades vehiculares y llevar un control de las mismas y principalmente obtener indicadores de gestión de transporte. / Trabajo de suficiencia profesional

La frecuencia de los incendios forestales ha ido en aumento, debido a actividades humanas y por el aumento del calentamiento global. En consecuencia, el proyecto de tesis tiene como objetivo, el desarrollo de un modelo de red neuronal que se puede integrar al análisis de la magnitud y extensión de los daños, además de apoyar en la planificación de los planes de recuperación del área afectada. Para ello, se realiza una segmentación y análisis de áreas afectadas por incendios forestales en imágenes satelitales usando redes neuronales convolucionales. En un principio, obtenemos un historial de incendios forestales en suelo peruano consultando la página de monitoreo de incendios forestales de SERFOR. Luego, las imágenes satelitales capturadas por el satélite Sentinel 2 se obtienen del repositorio de la agencia espacial europea. Finalmente, debido al gran tamaño de las imágenes obtenidas, estas se fraccionan en imágenes de 512 x 512 píxeles, donde posteriormente, se realiza un etiquetado manual del área afectada por el incendio forestal. Por otro lado, el modelo de red neuronal usa dos conjuntos de datos de imágenes 512 x 512 píxeles, capturadas por los satélites LandSat 8 y Sentinel 2. Inicialmente se trabaja con el conjunto de imágenes de LandSat 8 que ya cuentan con una etiqueta del área afectada. Una vez se obtiene el modelo inicial para la segmentación de la cicatriz del incendio. Se realiza un entrenamiento usando las imágenes de Sentinel 2. Para comprobar el correcto funcionamiento, se implementa una interfaz gráfica que ayuda a mostrar las máscaras de segmentación sobreponiéndose con la imagen original. Adicionalmente, se muestran colores calculados con el índice de calcinación normalizado para mostrar la gravedad del incendio forestal.

Los satélites de alto rendimiento (HTS, por sus siglas en inglés) que operan en Banda Ka ofrecen ventajas significativas sobre los sistemas convencionales de Bandas C y Ku, entre las que destaca el mayor ancho de banda en los servicios hacia el usuario final. Por el contrario, la principal desventaja se debe principalmente a las degradaciones que sufren los enlaces frente a condiciones de lluvia, en especial en zonas tropicales como Sudamérica. Sin embargo con una correcta planificación y la implementación de los equipos de tierra con un diseño apropiado, podemos mitigar estos efectos manteniendo la eficiencia que caracteriza a este tipo de tecnología. El presente trabajo de tesis, busca evaluar la Banda Ka para la prestación de servicios fijos por satélite en el Perú, brindando una metodología de análisis técnico con la finalidad que sector público y privado puedan considerarlo en futuros proyectos relacionados con el despliegue de servicios de banda ancha satelital en el país, en complemento con el actual despliegue de la Red Dorsal Nacional de fibra óptica, además de las tecnologías de acceso móvil de última generación como es el caso de las redes 3G y 4G. La investigación se basa en la utilización de los esquemas de modulación y codificación de los estándares DVB-S2 y DVB-RCS2. En primer lugar se hace una descripción de los sistemas de comunicación por satélite, y se fundamenta la utilización de la Banda Ka mediante un análisis comparativo de los HTS con los satélites convencionales. Seguidamente, se realiza el cálculo predictivo de los índices de atenuación por lluvia para cada una de las capitales de departamento, mediante los modelos matemáticos de las recomendaciones P.618-9, P.838-3 y P.837-6 de la ITU. Luego, se utilizan estos resultados como datos de entrada para el desarrollo de los cálculos de enlace, en los cuales se evalúan los esquemas de modulación y codificación existentes en los estándares DVB-S2 y DVB-RCS2, obteniendo como resultado los niveles de disponibilidad alcanzables por cada ciudad, los niveles de eficiencia y por último los lineamientos de modulación y codificación a considerar en los equipos de tierra, frente a condiciones de lluvia. / Tesis

El trabajo realizado en la presente tesis consiste en el análisis y dimensionamiento de una solución satélite para la reducción de la brecha digital existente en el Perú, donde los sectores objetivos son las poblaciones rurales y entidades del Estado. En el primer capítulo, se desarrolla la problemática actual que lleva al aislamiento digital de las poblaciones rurales, y se describe el porqué de la inviabilidad de conectividad a través de soluciones de microondas o fibra óptica. Asimismo, se identifican a las entidades del Estado que, actualmente, hacen uso de soluciones satelitales contratando conectividad a entidades privadas. Luego, se expone el estado del arte de la tecnología satelital en el Perú y de los países más cercanos a nuestra realidad socioeconómica. Finalmente, se exponen el objetivo general y los objetivos específicos. En el segundo capítulo, se desarrolla la teoría necesaria para comprender un sistema satelital. Para ello, se describen los satélites de comunicaciones, las órbitas espaciales útiles, los centros espaciales existentes y los lanzadores espaciales actuales. Además, se revisan los estándares de distribución de contenido satelital y las consideraciones necesarias para el cálculo de un enlace satelital. En el tercer capítulo, se define la región de cobertura satelital en base a los centros poblados y entidades del Estado que serán beneficiaros de los servicios satelitales. Por un lado, se identifican las localidades rurales con población menor a 300 y mayor a 50 habitantes, en base a datos actuales proporcionados por los tres siguientes entes del Estado: Osiptel, Fitel y el INEI. Además, haciendo uso de indicadores de crecimiento demográfico se realiza la proyección de la población a ser atendida, durante la vida útil del satélite. Por otro lado, se identifican a las entidades del Estado que requieren de servicios de telecomunicaciones, para poder determinar la capacidad necesaria. Posteriormente, los centros poblados encontrados son georreferenciados en un mapa geográfico, para determinar la cobertura satelital necesaria. Después, se identifican los servicios de telecomunicaciones que brindarán a las localidades rurales, pudiendo ser estos los siguientes: teleeducación, telemedicina, etc. Luego, se dimensiona la capacidad necesaria para brindar estos servicios mediante aproximaciones de tráfico de datos. Asimismo, se identifica la cantidad de tráfico que puede transmitir un transponder satelital en ida y retorno, para dimensionar la cantidad de huellas necesarias que permitan satisfacer la demanda de tráfico de las entidades del Estado y de los centros poblados. Adicionalmente, se identifica el rango de frecuencias en banda Ka a ser usado por el satélite de comunicaciones y se propone la arquitectura general que tendrá la red. Finalmente, se desarrollan los cálculos de enlace para cada huella satelital en base a lo determinado anteriormente, lo cual permitirá conocer las disponibilidades de enlace. En el cuarto capítulo, se desarrolla la evaluación económico-social en base a los siguientes estudios: un estudio de rentabilidad privada y otro de rentabilidad social. Luego, para evaluar la factibilidad de adquisición de un satélite de comunicaciones para el Perú, se calcula el flujo de caja y mediante identificadores de rentabilidad como el TIR y el VAN se evalúa la posibilidad de una inversión puramente pública o mediante una APP (Asociación Público-Privada). Por último, se presentan las conclusiones y recomendaciones en base a los resultados obtenidos.