Dissertação

Orbital collision warning and avoidance EVALUATED

O crescimento do número de objetos no espaço aumenta a probabilidade de colisões que irão gerar detritos. Esta tese contribuirá para aumentar a SSA da D-Orbit e combater o problema dos detritos espaciais, mitigando-os. O objetivo é desenvolver uma ferramenta de alerta de colisão para ser integrada no software de controlo de missão desenvolvido pela D-Orbit. Com base em TLEs provenientes do SpaceTrack e na teoria SGP4, foram calculadas as posições de todos os objetos espaciais para vários instantes de tempo. Técnicas de filtragem foram implementadas para selecionar apenas os objetos que podem causar uma colisão com o objeto de valor. O cálculo dessas posições tem incertezas associadas, estas foram estimadas sob a forma de matriz de covariância e foi calculada uma probabilidade de colisão, permitindo uma análise da aproximação dos satélites e avaliar se uma manobra de evasão é necessária ou não. As técnicas de filtragem desenvolvidas reduziram o tempo de execução do código, permitindo prever aproximações entre objectos, para o satélite da D-Orbit. A estimativa de covariâncias revelou grandes incertezas para objetos em LEO, especialmente na direção do vector velocidade, devido às limitações da teoria SGP4 na modelação do drag. Análises e comparações com outros serviços de alerta de colisão demonstraram que um cálculo de posição mais refinado é necessário, complementando os TLEs com dados mais precisos. É possível desenvolver uma ferramenta de alerta de colisão com TLEs, porém com grandes incertezas. No final, a SSA da D-Orbit foi aumentada e o objetivo concluído.
Detritos Espaciais, TLE, SGP4, Probabilidade de Colisão, Análise de Encontros de Satélites, Covariância

janeiro 29, 2021, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar