Cientistas do Centro Espacial Skoltech (SSC) desenvolveram algoritmos de interação de nanosatélites para medições científicas usando uma formação orbital tetraédrica de CubeSats que trocam dados e aplicam algoritmos de interpolação para criar mapas locais de medições físicas em tempo real. O estudo apresenta um exemplo de medição de campo geomagnético, o que mostra que esses dados podem ser usados ​​por outros satélites para controle de atitude e, Portanto, fornecido com base em dados como serviço. A pesquisa foi publicada na revista Avanços na pesquisa espacial .

SSC é o líder de pesquisa dentro do projeto Nanosatellites Swarm ("Roy MKA") realizado por um consórcio de várias universidades russas e incluído no programa experimental ISS liderado pela RSC Energia. "Roy MKA" tem como objetivo implantar grupos autônomos de CubeSats e verificar seu comportamento de enxame.

Para um dos experimentos "Roy MKA", Os pesquisadores do SSC sugeriram uma formação tetraédrica, que fornece a capacidade de medir o campo geomagnético em qualquer ponto da órbita. O sistema é totalmente autônomo, o que significa que os satélites podem processar e atualizar os dados de medição a bordo e prever os valores do campo magnético por interpolação.

“Usamos a interpolação Kriging que ajuda a selecionar os valores do campo magnético de acordo com suas características (autocorrelação). Como o campo magnético é tridimensional, temos que usar um tetraedro, o simplex tridimensional mais simples com três pontos em um plano. Assim, escolhemos uma formação de 4 satélites como a menor configuração possível para a tarefa. Nosso projeto pode ser o primeiro a criar tal configuração de nanosatélites, "O autor principal e aluno de Ph.D. da Skoltech, Anton Afanasev, explica.

O estudo demonstrou que o interpolador Kriging é uma ferramenta universal no que diz respeito ao processamento de dados de pequenos satélites. Os satélites trocam dados sobre suas posições e medidas para criar um sistema auto-organizado capaz de demonstrar o comportamento coletivo e realizar tarefas comuns para a constelação, que constitui o objetivo principal do projeto "Roy MKA".

"Um resultado prático importante deste estudo é que ele pode melhorar o desempenho dos sistemas de controle de atitude e manutenção de estação que usam magnetômetros (sensores de campo magnético). Notavelmente, controle de atitude aprimorado também pode ser usado por outras espaçonaves que por acaso estejam nas proximidades da constelação de satélites que trocam dados de campo magnético e os tornam mais precisos usando os algoritmos de Krigagem. O processamento de medições de enxame pode evoluir para um serviço do tipo GPS, que permitirá a distribuição de valores de campo magnético em vez de velocidades e coordenadas de objetos, "Anton acrescenta.

O novo método pode ser usado para construir grandes constelações a um custo total mais baixo, usando sensores mais baratos.