Ученые Московского авиационного института разработали комплекс алгоритмов, который помогает точнее рассчитывать траектории космических аппаратов и заранее выявлять угрозы их столкновения с другими объектами. Методика учитывает не только движение спутников, но и различные факторы, которые могут отклонить аппарат от расчетной траектории.
На спутник одновременно воздействуют притяжение Земли, Солнца и Луны, сопротивление атмосферы, давление солнечного ветра и работа собственных двигателей. Дополнительную погрешность вносят измерительные приборы, поэтому фактическое положение аппарата может отличаться от расчетного.
Чтобы учитывать эти отклонения, специалисты используют так называемые «защищаемые сферы» — пространственно-временные области вокруг расчетной траектории. Если такие области двух объектов пересекаются, система фиксирует потенциально опасное сближение, после чего специалисты могут принять решение о маневре уклонения.
В новой методике есть и алгоритмы для сокращения количества сеансов связи со спутником без потери точности расчетов. Кроме того, МАИ предлагает использовать кластерный анализ для автоматической фильтрации ошибочных измерений. Раньше такие данные отбрасывали вручную, а теперь эту задачу могут выполнять алгоритмы.
По словам разработчиков, это позволяет снизить вычислительные затраты и количество операторов, а также сопровождать больше космических аппаратов без увеличения числа наземных измерительных станций. В тестовых расчетах методика позволяла сопровождать группировки из более чем 100 спутников.
Алгоритмы уже используют при проектировании ближайших лунных миссий. Первую из них планируют провести в 2028 году: станция должна выйти на окололунную орбиту и картографировать поверхность Луны для выбора безопасных мест будущих посадок. На 2029 и 2030 годы запланированы миссии к Южному и Северному полюсам Луны.
Методику также планируют применять при расчете траекторий кораблей «Союз» и «Прогресс», маневров Международной космической станции и перспективных многоспутниковых группировок дистанционного зондирования Земли.
Читайте также:
SpaceX отправит Starship в первый орбитальный полет 28 сентября
Марсоход Curiosity отметил 5000-й день на Марсе новой панорамой