Студентка МАИ создала программу для восстановления данных о движении спутников

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

В Московском авиационном институте разработали прототип интеллектуальной системы, которая умеет восстанавливать утерянные данные о местоположении спутников и других космических аппаратов, работающих самостоятельно.

Современные системы навигации для спутников используют программы, которые точно определяют координаты и предсказывают движение в стабильных условиях. Однако если появляются сильные помехи или сбои, часть данных может потеряться,  что может привести к ошибкам определения текущего положения аппарата, ухудшению прогнозирования траектории и снижению устойчивости навигации.

— Разработанный прототип не просто «заполняет пробелы» между известными точками, а анализирует траекторию движения спутника целиком и восстанавливает потерянные участки, учитывая, как аппарат двигался до и после сбоя, — объясняет автор исследования, студентка кафедры 704 «Информационно-управляющие комплексы летательных аппаратов» МАИ Марта Артёмова.

По её словам, технология может пригодиться не только для отдельных аппаратов, но и для спутниковых группировок, а также для систем беспилотного транспорта — там, где особенно важны автономность и способность продолжать работу даже в нестандартных условиях. 

В основе разработки — программа на базе искусственного интеллекта, которая учится на примерах и понимает, как данные связаны друг с другом во времени. Она умеет обрабатывать сложные последовательности информации, где каждый момент зависит от предыдущих. Для обучения использовали реальные данные о движении спутников: координаты нескольких аппаратов за пять дней, которые записывались каждую минуту — всего около 288 тысяч записей.

Чтобы проверить, как программа справляется с проблемами, в данные специально добавляли случайные пропуски, небольшие ошибки и неточности, имитирующие помехи, а также смещения координат.

В ходе испытаний система показала отличные результаты: полученные с её помощью данные почти полностью совпали с оригинальными, а ошибка восстановления координат составила около 33 сантиметров.

— В рамках исследования рассматривались разные подходы к построению системы и был выбран наиболее стабильный, позволяющий справляться с необычными ошибками, — рассказывает Марта Артёмова.

Пока система представляет собой опытный образец. Следующие этапы — дообучение на большем количестве данных, испытания и подключение к уже работающим навигационным комплексам.