В Сколтехе разработали алгоритмы взаимодействия наноспутников для проведения научных измерений — Naked Science
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, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

11 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

11 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

Вчера, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: