Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика Королева изготовили прототип интеллектуальной системы управления для наноспутников. Разработка позволит космическим аппаратам самостоятельно принимать решения на основе заложенных алгоритмов. Об этом сообщили в вузе. По статистике, у большинства наноспутников начинают сбоить бортовые системы в первый же год работы на орбите. Неполадки способны вывести из строя спутник. Самарские ученые задумались на тем, как продлить жизнеспособность дорогих космических «миниатюр».
— Обычно бортовые системы наноспутников — навигационный приемник, приемопередатчик, система энергопитания и другие — функционируют по отдельности. При этом у каждой свои контроллеры, они управляются автономно. Мы же решили связать их в единый комплекс, он постоянно сравнивает и оценивает их состояние. Комплекс способен принимать самостоятельные решения на основании совокупности всех измерений согласно заложенным алгоритмам, — рассказал руководитель проекта, доцент межвузовской кафедры космических исследований университета Андрей Крамлих.
Но все многообразие возможных ситуаций заложить в «электронный мозг» в виде готовых решений затруднительно. Поэтому ученые сделали ставку на новый подход. С помощью лабораторных экспериментов, проводимых в вузовском центре испытаний и отработки наноспутников, исследователи начали закладывать возможные ошибки, которые влияют на измерительные средства.
— Бортовая машина критически оценивает всю получаемую информацию и самостоятельно принимает решения, какие данные использовать, а какие исключить. Если она «поймет», что такой-то датчик «привирает», она понизит ему коэффициент достоверности и заместит его измерения данными других систем полностью или частично, — объяснил Крамлих. — Комплекс также может сам принять решение, с какой точностью решать задачу, когда количества измерений недостаточно. Если компьютеру это удается, он это решение запоминает.
Но могут возникнуть и ситуации, когда «интеллект» миниаппарата не справится сам. В этом случае, решили ученые, «мозг» наноспутника передаст информацию на Землю. И уже тогда специалисты проанализируют проблему и предложат возможное решение. При этом алгоритм и значения коэффициентов будут загружены в бортовой компьютер. Если потом возникнет схожая ситуация, спутник сможет использовать это решение.
«Интеллект» также будет учитывать «старение» компонентов бортовых систем под воздействием космических факторов. К примеру, характеристики датчиков спутника постепенно ухудшаются во время полета, накапливаются ошибки. Панели солнечных батарей деградируют из-за метеорной эрозии и радиационного излучения.
По замыслу ученых, электронный интеллект на борту спутника повысит надежность работы космического аппарата, а также удешевит его электронную начинку. Наноспутник с «критическим мышлением» предположительно запустят уже в 2021 году. Он примет участие в проекте по изучению ионосферы Земли.