Науково-практичний журнал «Наука та інновації» Том 19 № 6 (2023)

Permanent URI for this collection

https://dr.csbc.edu.ua/handle/123456789/2851

Browse

Browsing Науково-практичний журнал «Наука та інновації» Том 19 № 6 (2023) by Author "Редька, М. О."

Now showing 1 - 1 of 1
  • No Thumbnail Available
    Item
    Згорткові нейронні мережі для визначення впливу іонного променя на об’єкт космічного сміття
    (Національна академія наук України, Видавничий дім «Академперіодика», 2023) Редька, М. О.; Хорошилов, С. В.
    Вступ. Сміття на навколоземних орбітах є серйозною проблемою, що заважає подальшій космічній діяльності людини у космосі, яку можна частково вирішити через активне видалення об’єктів космічного сміття (ОКС). Пастух з іонним променем (ПІП) — це концепція, яка дозволяє безконтактно видаляти ОКС за допомогою факелу електрореактивного двигуна (ЕРД). Для реалізації концепції видалення космічного сміття ПІП потрібні методи визначення сили, що передається від ЕРД до ОКС. Проблематика. Як ОКС розглядається верхня ступінь ракети-носія, що апроксимована за допомогою циліндра. Цей об’єкт підлягає видаленню з орбіти за допомогою факелу ЕРД космічного апарату-пастуха (КА-П). ОКС може змінювати орієнтацію та положення відносно КА-П. КА-П необхідно визначити силу, що передається ОКС від ЕРД, використовуючи тільки зображення ОКС як вхідну інформацію. Мета. Створенню нейромережевої моделі, яка за зображенням ОКС визначає силу, що передається факелом ЕРД цьому об’єкту, та визначенню точності таких моделей. Матеріали й методи. Методи фізики плазми використано для отримання еталонних значень сили іонного променю. Глибинне навчання — для створення нейромережевих моделей. Результати. Досліджено три різних підходи для визначення сили променя ЕРД. Перша модель використовує єдину згорткову нейронну мережу (ЗНМ). Друга модель є ансамблевою мережею і використовує чотири допоміжні моделі та класифікатор, що визначає необхідну допоміжну модель. Третя модель має таку саму архітектуру, як і перша, але для її навчання застосовано усі зображення, які використано для навчання другої моделі. Після навчання для всіх моделей визначено точність та швидкість визначення сили. Отримано прийнятні показники визначення сили за допомогою моделей, що використовують ЗНМ. Висновки. Показано, що ЗНМ можуть бути використані для визначення силового впливу ЕРД на ОКС без попередньої інформації щодо орієнтації та положення ОКС, та є суттєво швидшими за традиційні методи.