Autonome Kollisionsvermeidung von Multi-Spacecraft Systemen
Kollisionsvermeidung ist nicht nur bei einzelnen Satelliten immens wichtig, sondern wird umso komplexer, desto mehr Satelliten an einer Mission beteiligt sind. Missionen, bei denen eine Vielzahl an Satelliten in Formation in geringen Abständen zueinander fliegen, oder sogenannte Mega-Konstellationen mit tausenden Satelliten auf mehreren Umlaufbahnen, werden immer populärer, sodass die Erdnahen Orbits dichter besetzt und Kollisionen künftig unvermeidbar werden. Die Weltraumumgebung und nötige Kollisionsvermeidungsmanöver werden von Satellitenbetriebszentren überwacht und gesteuert. Autonomer Formationsflug und Kollisionsvermeidung innerhalb einer Satellitenformation sowie mit Raumfahrtrückständen ist dabei zukunftsweisend, um die Sicherheit und Nutzbarkeit der Ressource Weltraum langfristig sicherzustellen.
Munich Aerospace Forschungsgruppe
Im Rahmen der Munich Aerospace Forschungsgruppe werden Konzepte zur Kollisionsvermeidung, zur Formationskontrolle sowie zum Fehlermanagement untersucht. Hochautonomer Betrieb der Raumfahrzeuge, interne Entscheidungsprozesse und Sicherheits- sowie Abbruchstrategien sind für sicheren und autonomen Formationsflug von immenser Wichtigkeit. Für all diese Aspekte zeigen die Methoden aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI), wie das Maschinelle Lernen (ML) basierend auf Neuronalen Netzen, bereits in anderen Anwendungsgebieten erfolgversprechende Ergebnisse. Diese Methoden werden tiefgehend für Raumfahrtanwendungen zur Kollisionsvermeidung und Formationskontrolle untersucht und validiert.
Kern dieser Forschungsgruppe ist die Erarbeitung von Strategien und Technologien zur autonomen Vermeidung von Kollisionen sowohl innerhalb einer Satellitenformation als auch mit unkontrollierten Raumfahrtrückständen, wie sie durch die umfassende Digitalisierung von Daten und Funktionalitäten möglich werden. Hierbei werden verschiedene Autonomiekonzepte für unterschiedliche Missionsszenarien untersucht. Konzepte und Strategien ausgehend von einer engen, interagierenden Formation, über einen lockeren Schwarm von eigenständigen Satelliten bis hin zu einer über verschiedene Orbit Ebenen verteilte Konstellation werden analysiert.
Project Framework
| Funded by: | Munich Aerospace |
| Cooperation: | DLR GSOC |
| Duration: | December 2021 - December 2024 |
