В Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» создали систему, которая позволит прогнозировать количество мелкого космического мусора, который находится в разных точках на околоземной орбите. Как поясняют авторы проекта, такая разработка позволит модернизировать летательные аппараты, занимающиеся мониторинговой деятельностью, а также повысить эффективность отслеживания космического мусора. О разработке поведал заместитель заведующего кафедрой телевидения и видеотехники «ЛЭТИ» Павел Баранов.
«Уникальным достижением нашей работы является высокий показатель точности (ошибка в пределах 10%) предсказания количества обнаруживаемых объектов космического мусора малых размеров конкретным космическим аппаратом. Такой результат получен благодаря объединению в единую вычислительную платформу сложных статистических и пространственных моделей космического мусора, модели формирования и алгоритмов обработки изображений с учетом параметров движения космического мусора и космического аппарата в околоземном пространстве», — рассказал Баранов.
В «ЛЭТИ» пояснили, на данный момент существующие системы слежения за космическим мусором сосредоточены на довольно крупных объектах — размером 10 сантиметров и более. Используемое программное обеспечение позволяет определить их положение на орбите, направление движения и скорость, с которой передвигаются подобные частицы. Однако эффективность таких алгоритмов, если говорить о слежении за более мелким мусором, сильно падает. Не существует сейчас о системы оценки качества мониторинга.
«Благодаря нашей математической модели, а также разработанному методу оценки, можно определить количественную меру эффективности орбитальной системы компьютерного зрения по мониторингу объектов космического мусора малых размеров. Становится возможным производить как сравнительный анализ различных конфигураций этих систем при одинаковых окружающих условиях, так и тестировать одну конфигурацию при различной окружающей обстановке», — указал старший преподаватель кафедры Руслан Сирый.
Российское решение позволит разработать более эффективные системы для отслеживания мелкого космического мусора на основе технологии машинного зрения. Такие системы будут работать с данными, которые собраны уже действующими аппаратами. Таким образом удастся сократить временные и финансовые ресурсы на стадии проектирования и разработки. Утверждается, что новая математическая модель уже успешно протестирована на реальных зондах по мониторингу мусора, которые в настоящий момент действуют на орбите.
В ближайшем будущем российские учёные намерены на основе собственного алгоритма разработать аппаратный комплекс, который будет устанавливаться на наиболее активно используемые для мониторинга типах спутников — кубсатах.
