ROBUSSTATT continua avançant en l’estimació robusta de la incertesa de l’actitud per a l’eliminació de residus

GMV i la Universitat de Strathclyde han assolit la fita de meitat de projecte de ROBUSSTATT, una activitat en curs de l’Agència Espacial Europea (ESA) centrada en la determinació robusta i l’estimació de la incertesa de l’actitud d’objectes espacials residents. El consorci ha investigat, desenvolupat i aplicat mètodes de determinació d’actitud basats en sis tipus d’observacions, i ara està sotmetent a proves aquests mètodes per identificar la metodologia que s’aplicarà en el prototip final.

El coneixement precís de la rotació d’un objectiu no cooperatiu és un factor clau per a les missions de retirada activa de residus (Active Debris Removal o ADR) i de servei en òrbita (In-Orbit Servicing o IOS). Els operadors han de prendre decisions basades en observacions incompletes, i els diferents sensors proporcionen mesures amb nivells d’error variables, la qual cosa fa que la gestió de la incertesa sigui tan important com l’estimació de l’actitud mateixa.

ROBUSSTATT es basa en l’eina d’anàlisi de rotació en òrbita (in-Orbit Tumbling Analysis o iOTA) de l’ESA, que permet la propagació de l’òrbita i l’actitud i pot generar mesuraments simulats per comparar-les amb observacions reals. El projecte amplia i millora els mètodes d’estimació de l’actitud perquè es puguin exercir de manera coherent en funció dels tipus d’observació.

Els sis tipus d’observació abordats inclouen corbes de llum òptiques passives, dades de recompte de fotons d’alta velocitat, corbes de llum hiperespectrals o multicolors, imatges de radar d’obertura sintètica inversa (ISAR), residus de telemetria làser i sèries temporals de secció transversal per radar (RCS). El treball connecta aquests mesuraments amb representacions físiques i geomètriques de l’objectiu provinents de diferents opcions de modelatge, tenint en compte l’eficiència computacional necessària per als cicles constants d’estimació i comprovació.

L’objectiu central del projecte és fusionar la informació extreta de múltiples tipus d’observació utilitzant un enfocament de filtre de mescla gaussiana epistèmica, el qual permet al prototip proporcionar un estat d’actitud capturat en una funció de distribució acumulativa (CDF) que és traçable als mesuraments que hi contribueixen. El projecte també s’ajusta als formats d’intercanvi establerts, sent les entrades TDM de la CCSDS i representant les sortides mitjançant mètodes gràfics fàcilment integrables en anàlisis més amplis i cadenes d’eines operatives.

Durant la fase següent de ROBUSSTATT, el consorci traduirà el codi del preprototip a biblioteques modulars de Python per millorar-ne la reutilització i l’extensibilitat. També completarà la validació dels mètodes de determinació d’actitud utilitzant conjunts de dades històriques reals, i també simulades i iOTA. GMV lidera l’activitat com a contractista principal i és el responsable de l’enginyeria de sistemes, la traducció de prototips i l’avaluació de prestacions, mentre que la Universitat de Strathclyde hi contribueix mitjançant la recerca especialitzada, el desenvolupament de mètodes i algoritmes a escala de preprototip, el suport a les millores i la validació de la simulació de mesures.

GMV desenvolupa programari crític espacial i sistemes de segment terreny per a clients d’arreu del món, amb capacitats que abasten el coneixement de la situació espacial (SSA), la vigilància i el seguiment espacial (SST) i la dinàmica de vol. Els equips de GMV combinen el modelatge, l’estimació i l’enginyeria operativa per oferir eines que permetin unes operacions espacials més segures i sostenibles.