Розвиток космічних розподілених систем за допомогою технології просторового захоплення.
DOI:
https://doi.org/10.34121/1028-9763-2021-4-3–14Ключові слова:
space conquest, satellite constellations, Spatial Grasp Technology, communication protocols, new SDA architecture, transport, custody, tracking layers, завоювання космосу, сузір'я супутників, Технологія просторового захоплення, протоколи зв’язку, нова архітектура Агентства космічного розвитку, рівні транспортування, контролю, відстеженняАнотація
Анотація. Наразі багато державних установ і приватних компаній із різних країн світу прямують у космічний простір навколо Землі, сподіваючись знайти ефективні рішення проблем сфер комунікації, промисловості, безпеки та оборони. Такі дії часто передбачають масові запуски невеликих дешевих супутників, що, у свою чергу, призводить до збільшення кількості космічного сміття. У даній статті розглядається, як розроблені філософія та модель системи високого рівня можуть ефективно організувати розподілені космічні системи на різних етапах їх розвитку та розростання. Технологія просторового захоплення, яка була створена в результаті паралельного співставлення розподілених середовищ із високорівневим рекурсивним мобільним кодом, здатна ефективно забезпечувати будь-які мережеві протоколи та важливі засоби застосування сузір’їв великих супутників, насамперед тих, які знаходяться на низьких навколоземних орбітах. У статті наведено ряд прикладів технологічних рішень для встановлення базового зв'язку між супутниками, починаючи від їхніх перших, часто хаотичних, запусків, а також розподілу та збору даних у сузір'ях, які розростаються, навіть із нестабільними та швидко змінними зв'язками між супутниками. Робота описує, як організувати та зареєструвати топології мережі у випадку передбачуваних відстаней між супутниками, і як саме фіксовані мережеві структури можуть допомогти у вирішенні складних проблем. Ці структури, а також ті, які стосуються нової архітектури Агентства космічного розвитку, що складається з багатьох супутників і є орієнтованою на забезпечення безпеки, дозволяє ефективну інтеграцію безперервного спостереження за Землею та пошук спільних рівнів відстеження і ліквідації ракет на основі саморозповсюджуваної мобільної розвідки. Попередні версії технології були описані у багатьох статтях і шести книжках, взяті у розробку і використані в різних країнах світу, тоді як остання версія також може ефективно реалізовуватися навіть в університетських умовах.Посилання
1. Klondike Gold Rush. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Klondike_Gold_Rush.
2. What Was the Klondike Gold Rush? URL: https://www.nps.gov/klgo/learn/goldrush.htm.
3. Mohanta N. How many satellites are orbiting the Earth in 2021? Geospatial World. 2021. N 05/28. URL: https://www.geospatialworld.net/blogs/how-many-satellites-are-orbiting-the-earth-in-2021/.
4. Space Debris, NASA Headquarters Library. URL: https://www.nasa.gov/centers/hq/library/find/bibliographies/ space_debris.
5. United Nations Register of Objects Launched into Outer Space. The United Nations Office for Outer Space Affairs. URL: http://www.unoosa.org/oosa/en/spaceobjectregister/index.html.
6. Martin G. NewSpace: The «Emerging» Commercial Space Industry. 2014. June 30. URL: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20140011156.pdf.
7. Bockel J.-M. The Future of the Space Industry. General Report. 2018. November 17. URL: https://www.nato-pa.int/download-file?filename=sites/default/files/2018-12/2018%20-%20THE%20 FUTURE%20OF%20SPACE%20INDUSTRY%20-%20BOCKEL%20REPORT%20-%20173%20ESC% 2018%20E%20fin.pdf.
8. Curzi G., Modenini D., Tortora P. Review Large Constellations of Small Satellites: A Survey of Near Future Challenges and Missions. Aerospace. 2020. Vol. 7 (9), N 133. URL: https://www.mdpi.com/2226-4310/7/9/133/htm.
9. Venkatesan A., Lowenthal J., Prem P., Vidaurri M. The impact of satellite constellations on space as an ancestral global commons. Nature Astronomy. 2020. Vol. 4. Р. 1043–1048. www.nature.com/ natureastronomy.
10. Skibba R. How satellite mega-constellations will change the way we use space. MIT Technology Review. 2020. February 26. URL: https://www.technologyreview.com/2020/02/26/905733/satellite-mega-constellations-change-the-way-we-use-space-moon-mars/.
11. Minet M. The Space Legal Issues with Mega-Constellations. Space Legal Issues. 2020. November 3. URL: https://www.spacelegalissues.com/mega-constellations-a-gordian-knot/.
12. Siegel E. Astronomy Faces A Mega-Crisis As Satellite Mega-Constellations Loom. 2021. January 19. URL: https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2021/01/19/astronomy-faces-a-mega-crisis-as-satellite-mega-constellations-loom/?sh=30597dca300d.
13. Jones A. China is developing plans for a 13,000-satellite mega-constellation. Space News. 2021. April 21. URL: https://spacenews.com/china-is-developing-plans-for-a-13000-satellite-communications-megaconstellation/.
14. Reilanda N., Rosengren A.J., Malhotra R., Bombardelli C. Assessing and minimizing collisions in satellite mega-constellations. Published by Elsevier B.V. on behalf of COSPAR. 2021. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0273117721000326.
15. Fous J. Mega-constellations and mega-debris. 2016. October 10. URL: https://www.thespacereview.com/ article/3078/1.
16. Space Development Agency Next-Generation Space Architecture. 2019. https://www.airforcemag.com/PDF/DocumentFile/Documents/2019/SDA_Next_Generation_Space_Architecture_RFI%20(1).pdf.
17. Magnuson S. Web Exlusive: Details of the Pentagon’s New Space Architecture Revealed. 2019. URL: https://www.nationaldefensemagazine.org/articles/2019/9/19/details-of-the-pentagon-new-space-architecture-revealed.
18. Messier D. Space Development Agency Seeks Next-Gen Architecture in First RFI. 2019. URL: http://www.parabolicarc.com/2019/07/07/space-development-agency-issues-rfi/.
19. Insinna V. Space agency has an ambitious plan to launch ‘hundreds’ of small satellites. Can it get off the ground? DefenceNews. Space. 2019. April 10. URL: https://www.defensenews.com/ space/2019/04/10/sda-has-an-ambitious-plan-to-launch-hundreds-of-small-satellites-can-it-get-off-the-ground/.
20. Strout N. Space Development Agency approves design for satellites that can track hypersonic weapons. C4ISRNET. 2021. September 20. URL: https://www.c4isrnet.com/battlefield-tech/space/2021/09/20/space-development-agency-approves-design-for-satellites-that-can-track-hypersonic-weapons/.
21. Bondarenko A.T., Mikhalevich S.B., Nikitin A.I., Sapaty P.S. Software of BESM-6 computer for communication with peripheral computers via telephone channels. Computer Software. 1970. Vol. 5.
22. Bondarenko A.T., Karpus V.P., Mikhalevich S.B., Nikitin A.I., Sapaty P.S. Information-computing system ABONENT: Tech. Report N B178338. All-Union Scientific and Technical Inform. Centre. Moscow, 1972.
23. Sapaty P.S. A Method of organization of an intercomputer dialogue in the radial computer systems. The Design of Software and Hardware for Automatic Control Systems, Inst. of Cybernetics Press. Kiev, 1973.
24. Sapaty P.S. Symbiosis of Real and Simulated Worlds under Spatial Grasp Technology. Springer, 2021. 251 p.
25. Sapaty P.S. Complexity in International Security: A Holistic Spatial Approach. Emerald Publishing, 2019. 160 p.
26. Sapaty P.S. Holistic Analysis and Management of Distributed Social Systems. Springer, 2018. 234 p.
27. Sapaty P.S. Managing Distributed Dynamic Systems with Spatial Grasp Technology. Springer, 2017. 284 p.
28. Sapaty P.S. Ruling Distributed Dynamic Worlds. New York: John Wiley & Sons, 2005. 255 p.
29. Sapaty P.S. Mobile Processing in Distributed and Open Environments. New York: John Wiley & Sons, 1999. 410 p.
30. Sapaty P.S. A distributed processing system: European Patent N 0389655, Publ. 10.11.93, European Patent Office. 35 p.
31. Sapaty P.S. Global Network Management under Spatial Grasp Paradigm. Global Journal of Researches in Engineering: J General Engineering. 2020. Vol. 20, Issue 5, Version 1.0. P. 58–69. https://engineeringresearch.org/index.php/GJRE/article/view/2082/2013.
32. Sapaty P.S. Managing Multiple Satellite Architectures by Spatial Grasp Technology. Mathematical machines and systems. 2021. N 1. P. 3–16. URL: http://www.immsp.kiev.ua/publications/eng/2021_1/.
33. Sapaty Р.S. Spatial Grasp as a Model for Space-Based Control and Management Systems. Mathematical machines and systems. 2021. N 1. P. 135–138. URL: http://www.immsp.kiev.ua/publications/articles/2021/2021_1/Sapaty_book_1_2021.pdf.
34. Sapaty P.S. Spatial Management of Large Constellations of Small Satellites. Mathematical machines and systems. 2021. N 2. P. 3–14. URL: http://www.immsp.kiev.ua/publications/articles/2021/2021_ 2/02_21_ Sapaty.pdf.
35. Sapaty P.S. Global Management of Space Debris Removal Under Spatial Grasp Technology. Acta Scientific Computer Sciences. 2021. Vol. 3, Issue 7. URL: https://www.actascientific.com/ASCS/pdf/ASCS-03-0135.pdf.
36. Sapaty P.S. Space Debris Removal under Spatial Grasp Technology. Network and Communication Technologies. 2021. N 1, Vol. 6. URL: https://www.ccsenet.org/journal/index.php/nct/article/view/ 0/45486.
37. Sapaty P.S. Spatial Grasp Model for Management of Dynamic Distributed Systems. Acta Scientific Computer Sciences. 2021. Vol. 3, Issue 9. URL: https://www.actascientific.com/ ASCS/pdf/ASCS-03-0170.pdf.
38. Sapaty P.S. Spatial Grasp Model for Dynamic Distributed Systems. Mathematical machines and systems. 2021. N 3. P. 3–21. URL: http://www.immsp.kiev.ua/publications/articles/2021/2021_3/03_21_ Sapaty.pdf.
81
15Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Математичні машини і системи
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
