論文の概要: Spacecraft Collision Risk Assessment with Probabilistic Programming

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.10260v1
• Date: Fri, 18 Dec 2020 14:26:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-05-01 17:59:30.677381
• Title: Spacecraft Collision Risk Assessment with Probabilistic Programming
• Title（参考訳）: 確率計画による宇宙船衝突リスク評価
• Authors: Giacomo Acciarini, Francesco Pinto, Sascha Metz, Sarah Boufelja, Sylvester Kaczmarek, Klaus Merz, Jos\'e A. Martinez-Heras, Francesca Letizia, Christopher Bridges, At{\i}l{\i}m G\"une\c{s} Baydin
• Abstract要約: 長さ10cmを超える34,000体以上が地球を周回していることが知られている。 そのうち、活動的な衛星はわずかの割合しかなく、残りの人口は死んだ衛星、ロケット本体、および運用中の宇宙船に衝突の脅威を与える破片でできています。 結合データメッセージを合成生成するための新しい物理ベースの確率的生成モデルを構築する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Over 34,000 objects bigger than 10 cm in length are known to orbit Earth. Among them, only a small percentage are active satellites, while the rest of the population is made of dead satellites, rocket bodies, and debris that pose a collision threat to operational spacecraft. Furthermore, the predicted growth of the space sector and the planned launch of megaconstellations will add even more complexity, therefore causing the collision risk and the burden on space operators to increase. Managing this complex framework with internationally agreed methods is pivotal and urgent. In this context, we build a novel physics-based probabilistic generative model for synthetically generating conjunction data messages, calibrated using real data. By conditioning on observations, we use the model to obtain posterior distributions via Bayesian inference. We show that the probabilistic programming approach to conjunction assessment can help in making predictions and in finding the parameters that explain the observed data in conjunction data messages, thus shedding more light on key variables and orbital characteristics that more likely lead to conjunction events. Moreover, our technique enables the generation of physically accurate synthetic datasets of collisions, answering a fundamental need of the space and machine learning communities working in this area.
• Abstract（参考訳）: 長さ10cm以上の34,000以上の天体が地球を公転していることが知られている。 そのうち、アクティブ衛星はごくわずかだが、残りの人口は死んだ衛星、ロケット体、そして運用衛星に衝突の脅威をもたらす破片でできている。 さらに、宇宙セクターの成長が予測され、メガ星の打ち上げが計画されると、さらに複雑さが増し、宇宙運用者の衝突リスクと負担が増大する。 この複雑なフレームワークを国際的に合意された方法で管理することは、重要かつ緊急である。 この文脈では,合成結合データメッセージ生成のための物理ベースの確率生成モデルを構築し,実データを用いてキャリブレーションを行う。 観測を条件づけることで,ベイズ推定による後方分布を求める。 協調評価に対する確率的プログラミングアプローチは、予測や観測されたデータを結合データメッセージで説明するためのパラメータを見つけるのに役立ち、これにより、結合イベントにつながる可能性のある重要な変数や軌道特性に光を当てる。 さらに,この領域で作業する空間と機械学習コミュニティの基本的なニーズに応え,物理的に正確な衝突の合成データセットの生成を可能にする。

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