A GMV e a Universidade de Strathclyde alcançaram metade do projeto ROBUSSTATT, uma atividade em curso da Agência Espacial Europeia (ESA) focada na determinação robusta e na estimativa da incerteza da atitude de objetos espaciais residentes. O consórcio pesquisou, desenvolveu e aplicou métodos de determinação de atitude baseados em seis tipos de observações e está agora a testar esses métodos para identificar a metodologia a ser aplicada no protótipo final.

O conhecimento preciso da rotação de um objetivo não cooperativo é um fator-chave para as missões de retirada ativa de resíduos (Active Debris Removal ou ADR) e de serviço em órbita (In-Orbit Servicing ou IOS). Os operadores devem tomar decisões com base em observações incompletas, e os diferentes sensores fornecem medições com níveis de erro variáveis, o que torna a gestão da incerteza tão importante quanto a própria estimativa da atitude.

O ROBUSSTATT baseia-se na ferramenta de análise de rotação em órbita (in-Orbit Tumbling Analysis ou iOTA) da ESA, que permite a propagação da órbita e da atitude e pode gerar medições simuladas para compará-las com observações reais. O projeto amplia e melhora os métodos de estimativa da atitude para que possam ser exercidos de forma coerente com base nos tipos de observação.

Os seis tipos de observação abordados incluem curvas de luz óticas passivas, dados de contagem de fotões de alta velocidade, curvas de luz hiperespectral ou multicolor, imagens de radar de abertura sintética reversa (ISAR), resíduos de telemetria laser e séries temporais de secção transversal por radar (RCS). O trabalho liga estas medições com representações físicas e geométricas do objetivo, provenientes de diferentes opções de modelagem, considerando a eficiência computacional necessária para os ciclos constantes de estimativa e verificação.

O objetivo central do projeto é fundir a informação extraída de múltiplos tipos de observação usando uma abordagem de filtro de mistura gaussiana epistémica, permitindo que o protótipo forneça um estado de atitude capturado numa função de distribuição cumulativa (CDF) que é rastreável às medições que contribuem para ela. O projeto também se ajusta aos formatos de intercâmbio estabelecidos, sendo as entradas TDMs do CCSDS, e representando as saídas através de métodos gráficos facilmente integráveis em análises mais amplas e cadeias de ferramentas operacionais.

Durante a fase seguinte do ROBUSSTATT, o consórcio traduzirá o código do pré-protótipo para bibliotecas modulares de Python para melhorar a sua reutilização e extensibilidade. Também completará a validação dos métodos de determinação de atitude usando conjuntos de dados históricos reais e também simulados e iOTA. A GMV lidera a atividade como contratante principal, sendo responsável pela engenharia de sistemas, tradução de protótipos e avaliação de desempenho, enquanto a Universidade de Strathclyde contribui por meio de pesquisa especializada, desenvolvimento de métodos e algoritmos a nível pré-protótipo e suporte a melhorias e validação da simulação de medidas.

A GMV desenvolve software espacial crítico e sistemas de segmento terrestre para clientes em todo o mundo, com capacidades que abrangem conhecimento de situação espacial (SSA), vigilância e rastreamento espacial (SST) e dinâmica de voo. Os equipamentos da GMV combinam modelagem, estimativa e engenharia operacional para oferecer ferramentas que permitem operações espaciais mais seguras e sustentáveis.