Thesis:

Modelo de edge computing a bordo de microsatélites para la susceptibilidad de incendios forestales en la zona centro y centro-sur de Chile

Este trabajo propone un modelo de edge computing a bordo de microsatélites para estimar en órbita la susceptibilidad de ignición, entendida como la probabilidad espacial de que se produzca una ignición bajo determinadas condiciones de combustible, clima, topografía y antrópicas, y predecir incendios forestales en la zona centro y centro-sur de Chile. En el marco del proyecto SNSAT de la Fuerza Aérea de Chile, se plantea una constelación de microsatélites CubeSat de 12U para procesar datos espectrales en órbita y entregar alertas operativas con baja latencia, reduciendo la transmisión de imágenes. La idea central es ubicar la computación en el borde, acercando el procesamiento a la fuente de datos y optimizando el ancho de banda de las comunicaciones terrestres. La tesina describe la misión NGEN-MAWIDA y su arquitectura, que integra sensores electro-ópticos y capacidades de inteligencia artificial (IA) a bordo, soportadas por un SoC Xilinx Zynq-7000. El flujo de trabajo combina imágenes hiperespectrales, índices NDVI y NBR, preprocesamiento a bordo y en Tierra, y un pipeline basada en tiles de ~54 km² que alimentan un CNN ligero para estimar la susceptibilidad de ignición. En operación, se estima una ventana de captura de ~150 s y una latencia total inferior a 5 minutos, con alertas de ~11,5 KB transmitidas en ~370 ms. La validación utiliza GMAT para ventanas de visibilidad y cobertura AOI, y MATLAB/Simulink para modelar hardware e inferencia TinyML. El trabajo evalúa la viabilidad técnica, el balance entre rendimiento y consumo de energía y las implicaciones socioeconómicas ante el cambio climático. Concluye que el edge computing satelital puede mejorar la toma de decisiones en terreno, reducir costos de supresión y aumentar la resiliencia operativa ante incendios.