Diseñar e implementar un sistema de visual scripting

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado se desarrolla en el contexto del programa de modernización del Puerto Espacial Europeo (CSG) en Kourou, Guayana Francesa. El proyecto nace de la necesidad crítica de optimizar las operaciones de lanzamiento, actualmente limitadas por procedimientos manuales rígidos y una infraestructura descentralizada que genera ineficiencias y altos costes operativos. El objetivo principal ha sido el diseño, arquitectura e implementación de una herramienta de visual scripting integrada en el nuevo sistema de control (CDO-BLA). Esta herramienta permite a los ingenieros de misión diseñar, validar y ejecutar flujos de trabajo (workflows) complejos sin necesidad de conocimientos avanzados de programación, democratizando la automatización de tareas críticas. Desde una perspectiva técnica, se ha construido una solución basada en una arquitectura cliente-servidor desacoplada. El frontend, desarrollado en Vue.js con la librería VueFlow, ofrece un editor gráfico avanzado con funcionalidades de usabilidad crítica como el sistema de deshacer/rehacer (patrón Memento) y validación en tiempo real. El backend, orquestado mediante Python y Django, implementa una estrategia de transpilación dinámica: convierte los modelos visuales en scripts de ejecución nativos para el motor Prefect, garantizando la trazabilidad y el rendimiento. El sistema aborda desafíos de ingeniería complejos, como la sincronización con un tiempo de misión simulado (imposible con herramientas comerciales estándar), la operación en entornos aislados (air-gapped) y la gestión de la persistencia dual para optimizar la carga de diagramas. Los resultados obtenidos demuestran que la herramienta no solo cumple con los estrictos requisitos de fiabilidad del sector aeroespacial, sino que mejora sustancialmente la eficiencia operativa, reduciendo la curva de aprendizaje de los operadores y minimizando el riesgo de error humano durante las campañas de lanzamiento.

This Bachelor's Thesis is developed within the context of the modernization program of the Guiana Space Centre (CSG) in Kourou, French Guiana. The project arises from the critical need to optimize launch operations, currently constrained by rigid manual procedures and a decentralized infrastructure that leads to inefficiencies and high operational costs. The main objective has been the design, architecture, and implementation of a visual scripting tool integrated into the new control system (CDO-BLA). This tool allows mission engineers to design, validate, and execute complex workflows without requiring advanced programming knowledge, thereby democratizing the automation of critical tasks. From a technical perspective, a solution based on a decoupled client-server architecture has been built. The frontend, developed in Vue.js using the VueFlow library, provides an advanced graphical editor with critical usability features such as an undo/redo system (Memento pattern) and real-time validation. The backend, orchestrated using Python and Django, implements a dynamic transpilation strategy: it converts visual models into native execution scripts for the Prefect engine, ensuring traceability and performance. The system addresses complex engineering challenges, such as synchronization with a simulated mission time (impossible with standard commercial tools), operation in isolated (air-gapped) environments, and dual persistence management to optimize diagram loading. The results obtained demonstrate that the tool not only meets the strict reliability requirements of the aerospace sector but also substantially improves operational efficiency, reducing the operators' learning curve and minimizing the risk of human error during launch campaigns.

Este Trabajo de Fin de Grado se desarrolla en el contexto del programa de modernización del Puerto Espacial Europeo (CSG) en Kourou, Guayana Francesa. El proyecto nace de la necesidad crítica de optimizar las operaciones de lanzamiento, actualmente limitadas por procedimientos manuales rígidos y una infraestructura descentralizada que genera ineficiencias y altos costes operativos. El objetivo principal ha sido el diseño, arquitectura e implementación de una herramienta de visual scripting integrada en el nuevo sistema de control (CDO-BLA). Esta herramienta permite a los ingenieros de misión diseñar, validar y ejecutar flujos de trabajo (workflows) complejos sin necesidad de conocimientos avanzados de programación, democratizando la automatización de tareas críticas. Desde una perspectiva técnica, se ha construido una solución basada en una arquitectura cliente-servidor desacoplada. El frontend, desarrollado en Vue.js con la librería VueFlow, ofrece un editor gráfico avanzado con funcionalidades de usabilidad crítica como el sistema de deshacer/rehacer (patrón Memento) y validación en tiempo real. El backend, orquestado mediante Python y Django, implementa una estrategia de transpilación dinámica: convierte los modelos visuales en scripts de ejecución nativos para el motor Prefect, garantizando la trazabilidad y el rendimiento. El sistema aborda desafíos de ingeniería complejos, como la sincronización con un tiempo de misión simulado (imposible con herramientas comerciales estándar), la operación en entornos aislados (air-gapped) y la gestión de la persistencia dual para optimizar la carga de diagramas. Los resultados obtenidos demuestran que la herramienta no solo cumple con los estrictos requisitos de fiabilidad del sector aeroespacial, sino que mejora sustancialmente la eficiencia operativa, reduciendo la curva de aprendizaje de los operadores y minimizando el riesgo de error humano durante las campañas de lanzamiento.