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Task-based visual Autonomous Navigation and Guidance in uncooperative close-proximity Operations.

Projektbeschreibung

Verbesserte, autonome Sichtsysteme zur Ausführung kritischer Aufgaben an Satelliten

Die Wartung in der Umlaufbahn (On-Orbit-Servicing, OOS) ist für einen nachhaltigen Weltraumbetrieb unerlässlich, indem Aufgaben wie die Betankung von Satelliten und die Entfernung von Trümmern ermöglicht werden. Für die derzeitigen Systeme ist jedoch Bodenpersonal notwendig, was den Betrieb verzögert und die Präzision insbesondere bei kritischen Führungs-, Navigations- und Steuerungsaufgaben einschränkt. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen werden im Projekt TANGO ereignisbasierte und Rot-Grün-Blau-Sichtsysteme kombiniert, sodass Satelliten ihre Umgebung schnell und genau erfassen können. Das soll dazu beitragen, eine autonome Zielverfolgung und eine visuelle Steuerung für komplexe Aufgaben in der niedrigen Erdumlaufbahn zu ermöglichen. Dafür werden im Rahmen des Projekts bildgestützte Navigations- und Lenkungsalgorithmen entwickelt, auf weltraumtauglicher Hardware unter simulierten Bedingungen in der niedrigen Erdumlaufbahn implementiert und Missionen für einen Machbarkeitsnachweis für die autonome Wartung, Betankung und Trümmerbeseitigung von Satelliten demonstriert.

Ziel

On-Orbit Servicing (OOS) is flourishing. According to the EU future space ecosystem, autonomous servicing satellites are needed to revolutionize the use of near-Earth orbits, and to ensure space sustainability. Indeed, autonomy is a key asset to reduce operational cost from ground operators, but also to enable more complex and essential in-orbit tasks (satellite refueling, debris removal). The human-in-the-loop approach induces inevitable delays in the satellite operational loop, especially on the Guidance, Navigation and Control (GNC) subsystem, making it unable to complete critical tasks with guaranteed precision and safety. Nowadays, satellites are equipped with onboard vision sensors to compute and execute autonomously their operational task, yet, these tasks are still relatively simple. The project TANGO (Task-based visual Autonomous Navigation and Guidance in uncooperative close-proximity Operations) aims to couple event-based and RGB (Red Green Blue)-based vision to allow satellites sensing rapidly and accurately their environment, to select and track a target satellite, and to operate vision-based guidance for solving challenging, if not currently impossible, operational tasks in low Earth Orbit (LEO), free of human intervention.
The main objectives of TANGO are first to develop a fast relative navigation algorithm to enable closed-loop vision-based guidance, and to develop a stable and robust visual servoing guidance law to complete on-orbit services. Then, these algorithms will be implemented on space graded hardware to proceed with a complete and credible dynamic validation using cutting-edge optical and robotic facilities to mimic LEO environment. The final target is to provide a proof-of-concepts of on-orbit servicing missions, satellite refueling and satellite removal, both covering a wide type of in-space services, and both being at the heart of current research and industrial questions to enable a sustainable use of the low Earth orbit.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

POLITECNICO DI MILANO
Netto-EU-Beitrag
€ 193 643,28
Adresse
PIAZZA LEONARDO DA VINCI 32
20133 Milano
Italien
Region
Nord-Ovest Lombardia Milano
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten