Ewolucja systemów planowania misji: planowanie misji jako usługa

Podczas pierwszych misji obserwacji Ziemi ESA, takich jak ERS czy ENVISAT, opracowane systemy planowania były ściśle powiązane z konkretną problematyką każdej poszczególnej misji. Na przykład ENVISAT posiadał aż 3 systemy planowania!! Jeden z nich został zaprojektowany w celu zajmowania się systematycznym planowaniem instrumentów o niskiej rozdzielczości; inny - planowaniem na żądanie trybów instrumentów o wysokiej rozdzielczości, a do ostatniego systemu, wykorzystującego oba z powyższych, dodano funkcję oznaczania działań platformy i generowania zestawu poleceń do wysłania do satelity i do stacji odbiorczych na Ziemi.

Systemy te wdrożyły algorytmy planowania ad hoc dla każdej z poszczególnych misji. W związku z tym nie można ich było używać w ramach innych misji, a po zakończeniu danej misji po prostu się ich pozbywano. Każdy z tych systemów wiązał się również z wysokimi kosztami rozwoju.

Kolejny etap ewolucji systemów planowania misji nastąpił wówczas, gdy sposób działania operatorów przestawił się na rozmieszczenie zestawu satelitów w celu wydłużenia żywotności misji. Każdy satelita jest po kolei wystrzeliwany w celu zastąpienia tego, którego okres użytkowania dobiega właśnie końca.

Wygląda to trochę jak sztafeta, w której każdy satelita przejmuję pałeczkę od ostatniego, a następnie przekazuje ją następnemu, wydłużając wyścig, bez równoczesnej utraty wydajności. Długość wyścigu to w naszym przypadku czas trwania misji. Dotychczasowo opracowane systemy planowania nie były już wystarczające dla tego typu misji, ponieważ ten sam system musiał teraz radzić sobie z różnymi jej fazami. Musiał nawet generować plany dla kilku satelitów równolegle w obrębie tych faz misji, w których niedawno wystrzelony satelita „pokrywał się” z tym, którego okres użytkowania dobiegał właśnie końca.

Ponadto, zważywszy na długi czas trwania misji, system musiałby być w stanie poradzić sobie również z ewentualnymi nieoczekiwanymi sytuacjami, których nie przewidziano na etapie przygotowań do operacji. Tego typu misje wymagały istnienia systemu, w którym algorytm planowania zapewniłby pewną elastyczność, z możliwością modyfikacji w całej fazie operacyjnej. W ten sposób narodziły się elastyczne systemy planowania. W niektórych systemach, takich jak te, które firma GMV dostarcza swoim klientom, opracowano silnik reguł działający z całkowicie konfigurowalnym algorytmem planowania.

Systemy te mogą być ponadto wielokrotnie używane pomiędzy poszczególnymi misjami. Powoduje to obniżenie kosztów misji, idące w parze ze wspomnianym spadkiem kosztów segmentów naziemnych.

W ostatnich latach obniżeniu uległy również koszty produkcji satelitów. W niektórych przypadkach, takich jak OneWeb, satelity są nawet produkowane seryjnie, podobnie jak w przypadku linii produkcyjnej samochodów. Zapowiada to rychłe nadejście tzw. „New Space”. Ten scenariusz jest tworzony przez tanich operatorów satelitarnych, których działalność w niektórych przypadkach opiera się na wydobywaniu i wykorzystywaniu danych satelitarnych. Dlatego nie mówimy już o dużych operatorach dysponujących istotnymi budżetami, lecz raczej o operatorach skupiających się na określonych obszarach biznesowych.

Pierwszym efektem domina tego typu operatorów jest pojawienie się dostawców usług lotniczych, takich jak dostawcy usług stacji naziemnych, oferujących możliwości odbioru danych satelitarnych i sterowania satelitą. Nawet gigant Amazon wprowadził teraz tę usługę do swojego portfolio.

Kolejnym logicznym krokiem wpisującym się w ten trend jest oferowanie dowolnego komponentu naziemnego jako usługi, umożliwiając operatorom misji skupienie się na działalności związanej z eksploracją danych. Umożliwiłoby to dostosowanie systemów planowania do każdej konkretnej misji, oferując również opcję wdrożeń typu „offsite”, począwszy od systemów hostowanych w infrastrukturze dostawcy systemu, po systemy w pełni hostowane w chmurze.

Aby tak się stało, systemy planowania muszą być opracowywane w kierunku architektury usług, w której operator będzie w pełni delegować operacje na dostawcę zamiast obsługiwać system zdalnie, zużywając część usług planowania, jak dotychczas.

Obecnie firma GMV opracowuje i unowocześnia swój wewnętrzny system planowania misji, Flexplan, w kierunku tej właśnie architektury. To z kolei pociąga za sobą opracowanie nowego front-endu opartego na sieci internetowej i wygenerowanie interfejsu programowania aplikacji (API), który może również łączyć się z aplikacjami zewnętrznymi. Wdrożenie w chmurze i licencjonowanie naszego produktu zostały również wyznaczone jako cele zapewniające konkurencyjność systemu Flexplan na nowych, wschodzących rynkach sektora kosmicznego.

Autor: Juan A. Tejo