Desenvolvimento de uma Bancada Experimental para Emulação do Campo Geomagnético para Testes de Sensores e Atuadores de Controle de CUBESATS
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma experimental destinada à realização de testes e validação de sistemas de controle de atitude em nanossatélites. A plataforma integra duas estruturas complementares: uma gaiola de Helmholtz microcontrolada, responsável por emular o campo magnético terrestre a partir da simulação numérica do modelo International Geomagnetic Reference Field (IGRF), e um mancal de ar esférico com três graus de liberdade, que permite a criação de um ambiente análogo à microgravidade. O sistema de controle foi concebido com base na filosofia Commercial Off-The-Shelf (COTS), utilizando componentes comerciais de baixo custo e fácil aquisição. A placa de desenvolvimento Arduino foi adotada como núcleo de processamento, possibilitando a comunicação direta com o software MATLAB®, que fornece os dados de simulação do modelo IGRF. Essa integração permite a conversão dos resultados numéricos em comandos eletrônicos, gerando campos magnéticos equivalentes aos valores teóricos. A gaiola de Helmholtz demonstrou capacidade de produzir campos magnéticos de até 150 μT, com resolução de 1 μT, abrangendo toda a faixa prevista pelo modelo IGRF. O mancal de ar apresentou sustentação estável para cargas de até 4 kg, equivalente a um CubeSat de dimensões 3U. A combinação desses sistemas possibilitou a configuração de diferentes arranjos experimentais, contemplando desde análises específicas de orientação e estabilidade em estruturas de 3U, até testes dinâmicos completos com modelos de 1U.