Исследователи из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн разработали инновационную методологию для координации группы малых спутников CubeSat при обслуживании космических телескопов. Проект, возглавляемый аспирантом Рутвиком Бомменой под руководством профессора Робин Вулландс, предлагает революционное решение для космического ремонта.
Основной фокус полуторагодичного исследования направлен на создание эффективной системы управления роем из 2-4 сервисных CubeSat-спутников в окрестности телескопа Джеймса Уэбба, находящегося в точке Лагранжа L2 на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли.
Разработанная методология использует непрямые методы оптимизации для расчета траекторий движения спутников. Ключевой особенностью является предварительный расчет траекторий из-за ограниченных вычислительных возможностей бортовых компьютеров CubeSat.
Система обеспечивает минимальное потребление топлива при соблюдении безопасной дистанции не менее 5 метров между сервисными аппаратами. Для предотвращения столкновений разработаны специальные ограничения траекторий, а расчет производится единым массивом вместо разбиения на отдельные участки.
Исследователи создали уникальную динамическую модель ограниченной круговой задачи трех тел с привязкой к обслуживаемому объекту. Это позволило эффективно решить проблемы, связанные с масштабом расстояний и численными сложностями из-за удаленности от Солнца и Земли.
Прорыв в исследовании произошел во время дальнего перелета, когда удалось добиться сходимости решения и преодолеть сложности в программном коде. Разработанная методология применима не только для космического обслуживания, но и для других задач оптимизации траекторий с различными ограничениями.
Данное исследование, опубликованное в Journal of the Astronautical Sciences, предлагает комплексное решение для координации множественных CubeSat-спутников при выполнении ремонтных миссий в космосе, обеспечивая их безопасность и эффективность.
Изображение носит иллюстративный характер
Основной фокус полуторагодичного исследования направлен на создание эффективной системы управления роем из 2-4 сервисных CubeSat-спутников в окрестности телескопа Джеймса Уэбба, находящегося в точке Лагранжа L2 на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли.
Разработанная методология использует непрямые методы оптимизации для расчета траекторий движения спутников. Ключевой особенностью является предварительный расчет траекторий из-за ограниченных вычислительных возможностей бортовых компьютеров CubeSat.
Система обеспечивает минимальное потребление топлива при соблюдении безопасной дистанции не менее 5 метров между сервисными аппаратами. Для предотвращения столкновений разработаны специальные ограничения траекторий, а расчет производится единым массивом вместо разбиения на отдельные участки.
Исследователи создали уникальную динамическую модель ограниченной круговой задачи трех тел с привязкой к обслуживаемому объекту. Это позволило эффективно решить проблемы, связанные с масштабом расстояний и численными сложностями из-за удаленности от Солнца и Земли.
Прорыв в исследовании произошел во время дальнего перелета, когда удалось добиться сходимости решения и преодолеть сложности в программном коде. Разработанная методология применима не только для космического обслуживания, но и для других задач оптимизации траекторий с различными ограничениями.
Данное исследование, опубликованное в Journal of the Astronautical Sciences, предлагает комплексное решение для координации множественных CubeSat-спутников при выполнении ремонтных миссий в космосе, обеспечивая их безопасность и эффективность.
