EuroWire , МОСКВА: Российский исследователь разработал алгоритм, предназначенный для ускорения расчета параметров маневрирования космических аппаратов на основе минимальных наземных наблюдений. Это достижение может помочь операторам быстрее обновлять траектории спутников и улучшить предотвращение столкновений на околоземной орбите. Работа была представлена РУДН 12 апреля и основана на методах, разработанных Андреем Барановым, профессором Инженерной академии университета и ведущим исследователем Института прикладной математики им. Келдыша.
Исследование, лежащее в основе данной работы, было опубликовано в журнале Symmetry в мае 2024 года и посвящено определению того, как изменяется орбита космического аппарата после маневра, без ожидания длительных кампаний наблюдений. Согласно университету и статье, метод может работать с одной или двумя короткими сериями оптических измерений, полученных с Земли, используя данные о прямом восхождении и склонении для оценки параметров маневра и обновленной траектории космического аппарата на орбите.
Этот подход решает давнюю проблему в слежении за космическими объектами, где спутник, изменивший орбиту, может временно стать сложнее для точного моделирования до тех пор, пока не будет собрано достаточно новых наблюдений. Метод Баранова призван сократить этот разрыв за счет извлечения информации после маневрирования из минимального количества измерений. Исследование охватывает околокруговые орбиты и частично направлено на повышение скорости обновления каталогов маневрирующих объектов, включая спутники, работающие на геостационарной орбите.
Отслеживание орбиты спутника
РУДН заявили, что алгоритм может применяться как к коротким импульсным маневрам, так и к более длинным маневрам, выполняемым с двигателями малой тяги. На практике метод предназначен для определения момента включения двигателя, величины результирующего изменения скорости и смещения орбиты космического аппарата после маневра. В статье также описываются полуаналитические методы, предназначенные для сокращения времени вычислений, что становится все более важным по мере роста числа действующих спутников, требующих регулярного мониторинга.
Исследование также выходит за рамки активных космических аппаратов и охватывает пассивные объекты, движение которых сложнее прогнозировать с помощью стандартных моделей. В статье Баранова описывается способ оценки постоянных возмущающих ускорений, действующих на космический мусор и списанное оборудование, включая объекты с большой площадью поверхности, которые более чувствительны к таким силам, как давление солнечного излучения или атмосферное сопротивление. За счет учета этих эффектов, выявленных на основе очень ограниченных наблюдений, метод направлен на улучшение расчетов будущего движения для каталогов космического мусора, используемых в анализе сближений и космическом наблюдении.
Давление, оказываемое селевыми обломками, возрастает.
РУДН заявил, что метод уже был протестирован на реальных данных с геостационарных спутников, и сообщил об ошибках параметров маневрирования, измеренных в экспериментах в долях процента. Университет заявил, что система готова к практическому применению в центрах слежения за космическими аппаратами. Это заявление последовало за более ранними исследованиями Баранова по смежным проблемам определения орбит, включая работу, опубликованную в 2022 году, по оценке возмущающих ускорений на основе минимальных оптических наблюдений, что демонстрирует продолжающееся направление исследований, направленное на более быструю реконструкцию орбит по разреженным данным.
Объявление было сделано в тот момент, когда перегрузка орбит продолжает усиливаться. РУДН сообщила, что на околоземной орбите работают около 5000 маневрирующих спутников, а Европейское космическое агентство в своем отчете о космической среде за 2025 год заявило, что сети космического наблюдения отслеживают около 40 000 объектов, включая около 11 000 активных полезных нагрузок. ЕКА также подсчитало, что на орбите находится более 1,2 миллиона объектов космического мусора размером более 1 сантиметра, что подчеркивает растущую оперативную ценность более быстрого и точного отслеживания после маневрирования.
Статья "Алгоритм обеспечения безопасности спутников ускоряет отслеживание орбиты в России" впервые появилась на сайте газеты Highlander .