IBM может больше не иметь того значения, которое она имела раньше в персональных и корпоративных вычислениях. SТем не менее, он продолжает оставаться лидером в исследованиях того, как применять информационные технологии в научных целях.
В этом посте мы поговорим о двух проектах с открытым исходным кодом; Космическая ситуационная осведомленность и Кубесат. Эти проекты направлены на улучшение связи между спутниками и помощь в прогнозировании траектории космического мусора. Последнее предназначено для предотвращения их столкновения со спутниками и их бездействия.
Сделав эти два проекта открытыми, компания стремится предоставить большему количеству людей доступ к космическим технологиям и демократизировать доступ к космосу для всех.
Открытый исходный код и пространство. Два проекта IBM
Космическая ситуационная осведомленность (SSA)
Десятки тысяч искусственных космических объектов (ASO) вращаются вокруг Земли. К этому следует добавить те, которые будут генерироваться в результате вступления в космическую гонку частных компаний и других стран, таких как Израиль или Индия.
Размеры ASO варьируются от пятнышек краски в несколько сантиметров в диаметре до Международной космической станции. Небольшой кусочек краски может не быть опасным для нашей планеты, но когда он движется со скоростью около 8.000 метров в секунду, столкновение со спутником или другим пилотируемым транспортным средством может привести к катастрофе.
Проект, разработано IBM Space Technology Team, позволяет определить, где находятся ASO (установление орбиты) и где они будут в будущем (прогноз орбиты). Ответственные за это получили совет доктора Мориба Джа из Техасского университета в Остине.
Самые современные методы предсказания орбиты основаны на физических моделях. Чтобы быть успешными, эти модели требуют чрезвычайно точных данных об ASO и его среде.
Проблема, которую нужно решить, заключается в том, что данные о местоположении, полученные наземными датчиками о местоположении ASO, редки и с помехами. Также не до конца известно, как такие явления, как космическая погода и плотность атмосферы, влияют на ASO.
Проект стремится использовать методы машинного обучения не для предсказания орбиты, а для создания моделей, которые учатся, когда физические модели неверно предсказывают будущее местоположение ASО. Если вы попытаетесь построить модель, предсказывающую всю орбитальную динамику ASO, вам понадобится много данных, чтобы изучить орбитальную механику. Физические модели довольно много знают об орбитальной динамике, поэтому необходимо только узнать, когда и почему они ошибаются.
КубСат
В качестве альтернативы дорогим традиционным спутникам многие малые предприятия и исследовательские группы планируют использовать рои спутников (группы спутников, которые работают вместе для выполнения определенных задач). Для создания и управления роем вам понадобится программный инструмент, а также дополнительное вспомогательное программное обеспечение для ваших конкретных целей.
КубСат es автономная когнитивная структура, разработанная для роя кубических спутников, которая позволяет моделировать и оптимизировать многоспутниковую связь.
Проект позволяет моделировать точную орбитальную механику для каждого объекта через Орекит. Затем он использует эти вычисления, чтобы наложить ограничения на связь между спутниками, наземной станцией и наземными датчиками.
С другой стороны, он включает службы обмена сообщениями NATS; оптимизация вашего общения с помощью обучения с подкреплением.
Эта структура он следует принципам интеллекта роя, таким как осведомленность, автономия, солидарность, расширяемость и сопротивление.
IBM надеется, что, сделав проект с открытым исходным кодом, он демократизирует индустрию роя спутников и позволит более мелким операторам использовать преимущества космических технологий.
С его помощью можно создавать модели обучения с подкреплением для конкретных случаев использования. Сотрудничество и связь между этими роями спутников могут быть автономными, что позволяет роям объединяться или разделяться по мере необходимости.
Также открывается код приложения Orekit, базовой библиотеки для орбитальной механики. Эти расширения используются для моделирования связи между спутниками, между спутниками и наземными станциями, а также между спутниковыми датчиками и землей через платформу сообщений NATS.