ROBUSSTATT reforça a robustez na estimativa da incerteza de atitude para missões de eliminação de detritos espaciais

A GMV e a University of Strathclyde assinalam o ponto intermédio do projeto ROBUSSTATT, uma atividade em curso da Agência Espacial Europeia (ESA) centrada na determinação robusta e na estimativa da incerteza da atitude de objetos espaciais residentes. Até ao momento, o consórcio investigou, desenvolveu e aplicou métodos de determinação de atitude baseados em seis tipos distintos de observação, encontrando-se agora na fase de testes para selecionar a metodologia a aplicar no protótipo final.

O conhecimento preciso do estado de rotação de um alvo não cooperativo constitui um fator crítico para missões de Active Debris Removal (ADR) e In-Orbit Servicing (IOS). Nestes contextos operacionais, as decisões são frequentemente tomadas com base em observações incompletas, sendo que diferentes sensores apresentam níveis de erro distintos. Assim, a gestão rigorosa da incerteza torna-se tão determinante quanto a própria estimativa da atitude.

O ROBUSSTATT assenta na ferramenta in-Orbit Tumbling Analysis (iOTA) da ESA, que permite a propagação da órbita e da atitude, bem como a geração de medições simuladas para comparação com dados reais. O projeto amplia e aprimora os métodos de estimativa da atitude, garantindo a sua aplicação coerente e consistente para cada tipo de observação considerado.

Os seis tipos de observação abordados incluem: curvas de luz óticas passivas; dados de contagem de fotões de alta velocidade; curvas de luz hiperespectrais ou multicolor; imagens de radar de abertura sintética inversa (ISAR); resíduos de telemetria laser; e séries temporais de secção transversal radar (RCS). O trabalho estabelece a ligação entre estas medições e representações físicas e geométricas do objeto, recorrendo a diferentes abordagens de modelação e assegurando simultaneamente a eficiência computacional necessária aos ciclos constantes de estimativa e validação.

O objetivo central do projeto consiste na fusão da informação proveniente de múltiplas fontes de observação através de um filtro de mistura gaussiana epistémica, permitindo que o protótipo produza um estado de atitude representado por uma função de distribuição cumulativa (CDF) rastreável às medições que lhe deram origem. O sistema é igualmente compatível com formatos de intercâmbio normalizados, utilizando como entradas TDMs do CCSDS e produzindo saídas em formatos gráficos facilmente integráveis em análises mais abrangentes e cadeias de ferramentas operacionais.

Na próxima fase do ROBUSSTATT, o consórcio procederá à tradução do código do pré-protótipo para bibliotecas modulares em Python, com vista a reforçar a reutilização, extensibilidade. Será também concluída a validação dos métodos de determinação de atitude com recurso a conjuntos de dados históricos reais e simulados, incluindo dados gerados com o iOTA. A GMV lidera a atividade enquanto contratante principal, sendo responsável pela engenharia de sistemas, tradução de protótipos e avaliação de desempenho. A University of Strathclyde contribui com investigação especializada, desenvolvimento metodológico e algorítmico ao nível do pré-protótipo, bem como suporte à melhoria e validação da simulação de medições.

A GMV desenvolve software espacial crítico e sistemas de segmento terrestre para clientes em todo o mundo, com competências nas áreas de Space Situational Awareness (SSA), Space Surveillance and Tracking (SST) e dinâmica de voo. As soluções da GMV combinam modelação, estimativa e engenharia operacional, disponibilizando ferramentas que apoiam operações espaciais mais seguras e sustentáveis.