РКС: Сетевая технология управления многоспутниковыми многофункциональными орбитальными группировками

2022: Представление технологии управления многофункциональными орбитальными группировками

30 марта 2022 года компания «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») сообщила, что, разработала сетевую технологию управления многоспутниковыми многофункциональными орбитальными группировками, построенную по принципам традиционной наземной сотовой связи для применения в космосе. Основой спутниковой сети станут «базовые станции», которые будут управлять «абонентами» через «автоматических операторов», - такой подход обеспечит контроль целостности системы, гибкость при формировании целевой архитектуры и минимизирует участие человека.

«Вопросы управления многоспутниковыми орбитальными группировками уже долгое время находятся в поле зрения специалистов космической отрасли. Зарубежные партнеры в этой области реализуют ограниченный набор функций. Наша же система позволяет выйти на следующий уровень управления спутниковыми группировками», - говорит Геннадий Ерохин, заместитель генерального директора - генеральный конструктор РКС по бортовым системам и комплексам.

Создание наземных и орбитальных систем управления спутниковыми группировками является одной из компетенций РКС. Специалисты ищут новые способы сократить «ручное управление» аппаратами, систематизируют технологии, которые уже в ближайшем будущем понадобятся для автоматизации работы на орбите. В перспективе предстоит перейти от однородных группировок к многофункциональным и научиться управлять многоагентными системами с сотнями и тысячами спутников, собрать воедино специализированные системы связи, навигации, дистанционного зондирования Земли.

«Следует учитывать, что создание системы управления многоспутниковыми орбитальными группировками является весьма сложной задачей и требует дальнейших экспериментов. В качестве практического шага для отработки групповой технологии управления можно предложить создание исследовательского летного кластера на базе космического аппарата, созданного по типу CubeSat или ТНС-0. Это даст возможность провести испытание двухуровневой системы управления Земля – космический аппарат-лидер – космический аппарат-ведомый», - говорит Владимир Денежкин, заместитель генерального директора – генеральный конструктор РКС по наземным системам и комплексам.

Виртуальный сотовый «оператор» будет функциональным дополнением к спутниковой группировке, его наделят искусственным интеллектом для самостоятельного обучения и принятия управляющих решений. А основой системы информационного обмена станет сеть спутников-ретрансляторов как составной части многофункциональной системы, которые выступят в роли орбитальных «сот». Специальная аппаратура будет связывать аппараты с орбитальными «базовыми станциями» и наземной инфраструктурой, они будут входить в сеть через бортовые модемы и ближайшую «соту».

«Сложное управление предполагает обязательные динамические операции, включая изменение режимов функционирования одновременно множества разнородных космических аппаратов. Необходим непрерывный контроль в режиме реального времени и оперативная реакция на изменения. Технология, построенная по принципу сетей сотовой связи с функционалом «автоматического оператора», является в данном случае одной из наиболее перспективных», - отмечает инициатор разработки технологии управления многоспутниковыми орбитальными группировками РКС Александр Потюпкин.

Для разработчиков важно обеспечить непрерывность информационного обмена между космическими аппаратами орбитальной многоагентной сети и создать алгоритмы устранения конфликтов между агентами. Для решения сложных информационных задач предполагается использование объединенных ресурсов всей многофункциональной системы - ее орбитальная структура, численность орбитальной группировки, варианты привлечения различных типов космических аппаратов будут меняться под конкретные задачи.Как с помощью EvaProject и EvaWiki построить прозрачную бесшовную среду для успешной работы крупного холдинга 2.2 т

Системы управления многоспутниковыми группировками американских компаний основываются на развитой наземной инфраструктуре. Например, частная компания Planet использует 12 площадок со станциями на разных континентах в США, Великобритании, Новой Зеландии, Германии, Австралии. Россия также наращивает сеть наземных станций по мере развития своих группировок, однако понимание перспективы подталкивает к более креативным подходам в управлении космическими аппаратами.

Космос и спутниковые системы