Comença MANPATTERN, projecte que reforçarà la seguretat de les operacions de satèl·lits

GMV lidera el projecte «Manoeuvre Pattern Inference for Safe Operations (MANPATTERN)» iniciat fa poc, una iniciativa de l’Agència Espacial Europea (ESA) desenvolupada en consorci amb la Universitat de Strathclyde (UoS). El projecte desenvoluparà i validarà mètodes de dinàmica de vol destinats a reduir els riscos no detectats i les falses alarmes quan els satèl·lits fan maniobres sense compartir els plans.

El ràpid augment de satèl·lits maniobrables dificulta cada cop més el manteniment de catàlegs precisos d’objectes espacials i la detecció d’aproximacions properes. Quan un satèl·lit fa maniobres desconegudes per a altres operadors, l’anàlisi de conjuncions basat en propagacions que no consideren aquestes maniobres pot generar falses alarmes o, fins i tot, passar per alt esdeveniments d’alt risc.

MANPATTERN aborda aquesta bretxa operativa mitjançant tres funcions interrelacionades: inferència i predicció de patrons de maniobra; estimació d’estats i maniobres amb associació de dades; i avaluació del risc de conjunció tenint en compte les maniobres. Aquests mètodes es provaran fent servir diverses fonts de dades orbitals, incloent-hi efemèrides d’operadors i de l’ESA, així com arxius històrics de maniobres i productes de catàlegs disponibles amb caràcter públic, com ara Two-Line Elements (TLE) o efemèrides del catàleg de pertorbacions especials (SPCAT) de Space-Track.

Com a desenvolupament tècnic clau, el programari prototip es basarà en GODOT, la biblioteca d’astrodinàmica de l’ESA per a l’anàlisi i les operacions de missions espacials. També ampliarà la biblioteca Robust Orbit Determination and Data Association (RODDAS), desenvolupada en el marc d’un contracte anterior de l’ESA executat per GMV. RODDAS, que al seu torn es basa en GODOT, s’utilitza per a la determinació orbital i l’associació de dades en aplicacions de SSA (Space Situational Awareness). La solució s’implementarà en forma de biblioteca de programari reutilitzable i d’eina de línia d’ordres.

El projecte també desenvoluparà una capacitat d’avaluació del risc de col·lisió basada en maniobres, que traduirà el moment i la magnitud previstos de les maniobres, juntament amb les incerteses associades, en mètriques d’incertesa orbital i probabilitat de col·lisió. Això permetrà que l’anàlisi de conjuncions tingui en compte maniobres desconegudes, cosa que reduirà els riscos no detectats i les falses alarmes. També permetrà fer estudis detallats sobre com la incertesa en els patrons de maniobra afecta la probabilitat de col·lisió, incloent-hi comparacions basades en missatges de dades de conjunció (CDM) de missions de l’ESA quan estiguin disponibles.

L’avaluació del rendiment es basarà en dades d’observació reals seleccionades i en escenaris simulats representatius, analitzant la robustesa del sistema en diferents règims orbitals i tipus de propulsió, incloent-hi maniobres impulsives i de baixa empenta. La campanya de validació compararà els patrons inferits amb registres històrics i quantificarà l’impacte operatiu d’incorporar informació sobre patrons de maniobra en l’avaluació del risc de conjunció.

GMV lidera el projecte en qualitat de contractista principal. Entre les seves responsabilitats es troben la gestió del projecte, l’enginyeria de programari, la preparació de dades, la integració o l’avaluació del rendiment. La UoS dirigirà la revisió inicial de la literatura, l’anàlisi de mètodes, la creació prèvia de prototips i l’avaluació comparativa, i donarà suport a la incorporació dels enfocaments seleccionats en el prototip.