В Сколтехе разработали алгоритмы взаимодействия наноспутников для проведения научных измерений — Naked Science
6 минут
Сколтех

В Сколтехе разработали алгоритмы взаимодействия наноспутников для проведения научных измерений

4.5

Четыре спутника формата кубсат образуют на орбите тетраэдр, обмениваются информацией и с помощью специальных алгоритмов интерполяции создают локальные карты измеряемых физических величин в реальном времени. В своем исследовании ученые Сколтеха продемонстрировали пример с измерением магнитного поля Земли, информация о котором может быть использована в системах ориентации других спутников.

Кубсат / ©Пресс-служба Сколтеха

Работа опубликована в журнале Advances in Space Research. Космический Центр Сколтеха – основной исполнитель проекта «Рой малых космических Аппаратов» (Рой МКА), в котором участвует консорциум из нескольких российских университетов. Проект включен в программу экспериментов на МКС (научно-технический эксперимент осуществляет РКК «Энергия»). Основная цель проекта – развертывание автономных группировок из спутников формата кубсат и отработка их роевого взаимодействия.

В качестве одного из экспериментов проекта Рой МКА ученые из Космического центра Сколтеха предложили использовать формацию из четырех спутников для возможности определения магнитного поля в любой точке орбиты. Система полностью автономна и позволяет спутникам обрабатывать информацию на борту, уточнять проведенные измерения и предсказывать значения магнитного поля с помощью метода интерполяции.
«Мы используем такой вид интерполяции как кригинг.

При помощи этого метода подбираются значения магнитного поля в соответствии с характеристиками магнитного поля (автокорреляционными). Поле трехмерно, поэтому мы должны использовать формацию, которая составляет простейший трехмерный симплекс – тетраэдр, так как три точки лежат на плоскости. Поэтому мы выбрали формацию, состоящую из четырех спутников как минимально возможную для решения поставленной задачи. Наш проект может стать первым построившим такую конфигурацию с помощью малых спутников», – рассказывает первый автор работы Антон Афанасьев.

Исследование показало универсальность интерполятора кригинг как метода работы с данными, полученными с помощью малых спутников. Спутники обмениваются данными о своем положении и о своих измерениях, что в результате создает самоорганизующуюся систему, которая способна демонстрировать коллективное поведение и выполнять общие для группировки задачи, что и является основной целью проекта «рой МКА».

«Важный прикладной результат нашей работы — возможность улучшения работы системы ориентации и стабилизации спутников, которые используют магнитометры (датчики для измерения магнитного поля). При этом улучшение определения ориентации может быть применено не только для спутников, которые обмениваются данными о значениях поля и уменьшают их ошибку с помощью кригинга, но и для других спутников, которым посчастливилось находиться рядом с этой формацией.

Результатом обработки роевых измерений может стать сервис по типу GPS, который, в отличие от оригинала, раздает не данные о скорости и координатах объекта, а значения магнитного поля», – рассказывает Антон Афанасьев. Новый метод может использоваться при построении больших группировок и снижения их общей стоимости за счет использования более дешевых сенсоров.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Позавчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 мая
6 минут
Сколтех

В России таких результатов не было уже около десяти лет. Его получение потребовало настоящей кооперации между исследователями ИВМ РАН, Сколтеха и МГУ.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: