Представьте себе космическое пространство будущего: не только арену для научных исследований и запусков ракет, но и оживленные космические магистрали, где спутники маневрируют с ювелирной точностью, обходя препятствия и сближаясь для выполнения различных задач. Этот образ уже не из области фантастики, а становится реальностью благодаря разработкам передовых компаний, стремящихся сделать космос более управляемым и доступным.
В самом сердце этих инноваций находится Vision Based Navigation (VBN), или навигация на основе компьютерного зрения. Эта технология, разработанная литовской компанией Blackswan Space, позволяет спутникам «видеть» окружающее пространство и принимать решения на основе визуальной информации. Подобно тому, как системы автопилотирования позволяют автомобилям самостоятельно ориентироваться на дорогах, VBN дает спутникам возможность автономно идентифицировать и приближаться к другим объектам или, наоборот, избегать столкновений в космосе.
В основе VBN лежат алгоритмы искусственного интеллекта (AI), которые обрабатывают изображения, полученные с камер, установленных на спутнике. Эти алгоритмы позволяют аппарату распознавать форму, положение и ориентацию других космических объектов, будь то другие спутники, космический мусор или элементы инфраструктуры. Такая система «зрения» открывает двери к целому ряду новых возможностей в космосе, в первую очередь, к эффективному управлению космическим трафиком.
Сегодня космическое пространство становится все более загруженным. Растет количество спутников, запускаемых для самых разных целей – от связи и наблюдения Земли до научных исследований. В условиях растущей плотности объектов на орбите, точное и безопасное маневрирование становится критически важным. VBN предлагает решение для этой проблемы, позволяя спутникам самостоятельно поддерживать безопасные расстояния и избегать столкновений, снижая зависимость от наземного контроля и уменьшая риск возникновения аварийных ситуаций.
Еще одно перспективное направление применения VBN – это обслуживание спутников на орбите. Ремонт, дозаправка или модернизация спутников прямо в космосе – это задача, которая до недавнего времени казалась крайне сложной и дорогостоящей. Однако, с появлением технологий, подобных VBN, концепция in-orbit servicing, или орбитального обслуживания, становится все более реалистичной. Система VBN может обеспечить точное и безопасное сближение сервисного спутника с обслуживаемым аппаратом, открывая путь к продлению срока службы и повышению эффективности уже находящихся на орбите космических аппаратов.
Компания Blackswan Space, основанная и возглавляемая Мариусом Климавичюсом, является одним из пионеров в разработке VBN для космических применений. Эта литовская компания видит огромный потенциал в рынке орбитального обслуживания и активно работает над созданием технологий, которые сделают его реальностью. Вклад Blackswan Space в развитие VBN был подтвержден успешными испытаниями их системы в уникальном комплексе Европейского космического агентства (ESA).
Испытания проводились в комплексе GRALS (Guidance Navigation and Control Rendezvous, Approach and Landing Simulator) – Симуляторе сближения, подхода и посадки систем навигации и управления. GRALS, входящий в состав испытательных центров ESTEC (European Space Research and Technology Centre) в Нидерландах, принадлежит и управляется ESA. Этот комплекс предназначен для «аппаратного-в-контуре» тестирования космических технологий в условиях, максимально приближенных к реальным космическим. GRALS создает реалистичную визуальную среду космоса, включая затемненное пространство и имитацию солнечного света.
Именно в GRALS система VBN от Blackswan Space прошла серию испытаний, подтвердивших ее эффективность и точность. Для этих испытаний Blackswan Space, по контракту с ESA, разработала модель спутника BlackGEO. BlackGEO представляет собой реалистичную имитацию геостационарного спутника и включает в себя типичные элементы топографии и поверхности, такие как многослойная изоляция и солнечные панели. Модель BlackGEO была использована в GRALS для имитации цели, к которой должна была приблизиться система VBN, установленная на подвижной платформе, перемещающейся по 33-метровой рельсовой системе комплекса.
Доступ к уникальной испытательной базе GRALS для Blackswan Space стал возможен благодаря программе ESA – General Support Technology Program (GSTP), направленной на поддержку развития передовых космических технологий. Со стороны ESA испытаниями руководила инженер по системам GNC (Guidance, Navigation and Control) Ирене Уэртас Гарсиа, а также специалисты комплекса GRALS, включая Жориса Белхаджа. Активное участие в поддержке сотрудничества между ESA и Blackswan Space принимала литовская космическая делегация.
Разработки Blackswan Space в области VBN имеют прямое отношение к перспективной миссии ESA – RISE (акроним пока не расшифрован), целью которой является обслуживание телекоммуникационных спутников на геостационарной орбите. Миссия RISE в настоящее время находится в стадии разработки, и использование VBN в ней рассматривается как один из ключевых элементов, обеспечивающих успешное выполнение задач орбитального сервиса.
Успешные испытания VBN в GRALS – это важный шаг на пути к созданию автономных космических аппаратов, способных самостоятельно ориентироваться, маневрировать и взаимодействовать в космосе. Технологии, подобные VBN, открывают новые горизонты для освоения космоса, делая его более безопасным, эффективным и устойчивым. В будущем мы, вероятно, увидим, как спутники, оснащенные системами «зрения», будут не только «водить себя сами», но и выполнять сложные операции по обслуживанию и ремонту космической инфраструктуры, открывая новую эру в космических полетах.
Изображение носит иллюстративный характер
В самом сердце этих инноваций находится Vision Based Navigation (VBN), или навигация на основе компьютерного зрения. Эта технология, разработанная литовской компанией Blackswan Space, позволяет спутникам «видеть» окружающее пространство и принимать решения на основе визуальной информации. Подобно тому, как системы автопилотирования позволяют автомобилям самостоятельно ориентироваться на дорогах, VBN дает спутникам возможность автономно идентифицировать и приближаться к другим объектам или, наоборот, избегать столкновений в космосе.
В основе VBN лежат алгоритмы искусственного интеллекта (AI), которые обрабатывают изображения, полученные с камер, установленных на спутнике. Эти алгоритмы позволяют аппарату распознавать форму, положение и ориентацию других космических объектов, будь то другие спутники, космический мусор или элементы инфраструктуры. Такая система «зрения» открывает двери к целому ряду новых возможностей в космосе, в первую очередь, к эффективному управлению космическим трафиком.
Сегодня космическое пространство становится все более загруженным. Растет количество спутников, запускаемых для самых разных целей – от связи и наблюдения Земли до научных исследований. В условиях растущей плотности объектов на орбите, точное и безопасное маневрирование становится критически важным. VBN предлагает решение для этой проблемы, позволяя спутникам самостоятельно поддерживать безопасные расстояния и избегать столкновений, снижая зависимость от наземного контроля и уменьшая риск возникновения аварийных ситуаций.
Еще одно перспективное направление применения VBN – это обслуживание спутников на орбите. Ремонт, дозаправка или модернизация спутников прямо в космосе – это задача, которая до недавнего времени казалась крайне сложной и дорогостоящей. Однако, с появлением технологий, подобных VBN, концепция in-orbit servicing, или орбитального обслуживания, становится все более реалистичной. Система VBN может обеспечить точное и безопасное сближение сервисного спутника с обслуживаемым аппаратом, открывая путь к продлению срока службы и повышению эффективности уже находящихся на орбите космических аппаратов.
Компания Blackswan Space, основанная и возглавляемая Мариусом Климавичюсом, является одним из пионеров в разработке VBN для космических применений. Эта литовская компания видит огромный потенциал в рынке орбитального обслуживания и активно работает над созданием технологий, которые сделают его реальностью. Вклад Blackswan Space в развитие VBN был подтвержден успешными испытаниями их системы в уникальном комплексе Европейского космического агентства (ESA).
Испытания проводились в комплексе GRALS (Guidance Navigation and Control Rendezvous, Approach and Landing Simulator) – Симуляторе сближения, подхода и посадки систем навигации и управления. GRALS, входящий в состав испытательных центров ESTEC (European Space Research and Technology Centre) в Нидерландах, принадлежит и управляется ESA. Этот комплекс предназначен для «аппаратного-в-контуре» тестирования космических технологий в условиях, максимально приближенных к реальным космическим. GRALS создает реалистичную визуальную среду космоса, включая затемненное пространство и имитацию солнечного света.
Именно в GRALS система VBN от Blackswan Space прошла серию испытаний, подтвердивших ее эффективность и точность. Для этих испытаний Blackswan Space, по контракту с ESA, разработала модель спутника BlackGEO. BlackGEO представляет собой реалистичную имитацию геостационарного спутника и включает в себя типичные элементы топографии и поверхности, такие как многослойная изоляция и солнечные панели. Модель BlackGEO была использована в GRALS для имитации цели, к которой должна была приблизиться система VBN, установленная на подвижной платформе, перемещающейся по 33-метровой рельсовой системе комплекса.
Доступ к уникальной испытательной базе GRALS для Blackswan Space стал возможен благодаря программе ESA – General Support Technology Program (GSTP), направленной на поддержку развития передовых космических технологий. Со стороны ESA испытаниями руководила инженер по системам GNC (Guidance, Navigation and Control) Ирене Уэртас Гарсиа, а также специалисты комплекса GRALS, включая Жориса Белхаджа. Активное участие в поддержке сотрудничества между ESA и Blackswan Space принимала литовская космическая делегация.
Разработки Blackswan Space в области VBN имеют прямое отношение к перспективной миссии ESA – RISE (акроним пока не расшифрован), целью которой является обслуживание телекоммуникационных спутников на геостационарной орбите. Миссия RISE в настоящее время находится в стадии разработки, и использование VBN в ней рассматривается как один из ключевых элементов, обеспечивающих успешное выполнение задач орбитального сервиса.
Успешные испытания VBN в GRALS – это важный шаг на пути к созданию автономных космических аппаратов, способных самостоятельно ориентироваться, маневрировать и взаимодействовать в космосе. Технологии, подобные VBN, открывают новые горизонты для освоения космоса, делая его более безопасным, эффективным и устойчивым. В будущем мы, вероятно, увидим, как спутники, оснащенные системами «зрения», будут не только «водить себя сами», но и выполнять сложные операции по обслуживанию и ремонту космической инфраструктуры, открывая новую эру в космических полетах.
