論文の概要: Stress-Sharing for Decentralized Fault Repair in Modular Spacecraft
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.13444v2
- Date: Tue, 21 Jul 2026 23:32:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-23 16:42:31.413111
- Title: Stress-Sharing for Decentralized Fault Repair in Modular Spacecraft
- Title（参考訳）: モジュール型宇宙機における分散型故障修復のための応力共有
- Abstract要約: モジュラー宇宙船の構造的損傷は、機械的および通信接続を妨害し、システム能力を低下させる。
生物学的創傷治癒から着想を得た完全分散型非同期ストレス共有修復政策を導入する。
最大160個のモジュール, 3つの断層密度(10, 20, 30%), ランダムおよび局所的な損傷を対象とするPyBullet剛体シミュレーションの評価を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.365973141281678
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Structural damage in modular spacecraft can disrupt mechanical and communication connectivity, reducing system capability. Existing approaches rely on redundancy or preplanned reconfiguration and do not enable autonomous repair under local information and physical constraints. We model the spacecraft as a lattice-constrained graph and introduce a fully decentralized, asynchronous stress-sharing repair policy inspired by biological wound healing: local distress signals guide surviving modules toward damaged regions to close fragmented gaps, after which each displaced module locally retraces its own motions to recover the pre-damage shape, using only local information and no absolute position sensing. We evaluate the policy in PyBullet rigid-body simulation across structures of up to 160 modules, three fault densities (10, 20, 30%), and random and localized damage. The policy consolidates the surviving modules into a single connected body: even in the most severe case tested, where 30% of modules fail at random, it gathers roughly 80% or more of the surviving modules into one connected component, and this fraction improves with assembly size, making the approach well suited as a swarm-scale repair policy for large modular spacecraft.
- Abstract（参考訳）: モジュラー宇宙船の構造的損傷は、機械的および通信接続を妨害し、システム能力を低下させる。
既存のアプローチは冗長性や事前計画された再構成に依存しており、ローカル情報や物理的な制約の下での自律的な修復はできない。
局所的な救難信号は、損傷領域に向かって生存するモジュールを誘導し、破片を閉じた隙間へと誘導し、その後、各変位したモジュールは、局所的な情報のみを使用し、絶対位置検出を行わず、損傷前の形状を回復するために、各モジュールを局所的に移動させる。
最大160個のモジュール, 3つの断層密度(10, 20, 30%), ランダムおよび局所的な損傷を対象とするPyBullet剛体シミュレーションの評価を行った。
モジュールの30%がランダムに失敗しても、残りのモジュールの約80%以上を1つの接続されたコンポーネントに集約し、この割合は組み立てサイズによって改善され、大型モジュール宇宙船のスワムスケールの修理ポリシーとしてうまく適合する。
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