Tarkvara arendamise ettevõte Elsis PRO (aasta lõpus muutis oma nime Novian Pro-ks) on koostöös Euroopa Kosmoseagentuuriga (ESA) nanosatelliitide „suhtlemiseks“ lahenduste väljatöötamise raames ellu viinud kaks olulist Galaxy nanosatelliitide klastrite andmevahetusplatvormi arendusetappi. Esimese etapi käigus valiti välja parimad nanosatelliidiklastri andmevahetusplatvormi lahendused, 2023. a. lõpetas aga ettevõte Galaxy arenduse teise etapi, mille käigus loodi nanosatelliidi andmevahetuse haldusplatvormi prototüüp. Elsis PRO jätkab arendamist ja testimist nanosatelliitlaborites.
Olukord
Kahekümne esimene sajand on kaasa toonud kosmosetööstus ülikiire arengu, kosmosesse on saadetud palju satelliite, mis tiirlevad ümber Maa. Analoogse arengu jätkudes ületab satelliitide arv kosmoses 3 tuhande piiri juba selle sajandi kolmanda kümnendi lõpuks. See nähtus on toonud kaasa vajaduse tuhandete nanosatelliitide klastrite tõhusaks haldamiseks, tagamaks suhtlemise nende ja Maa vahel. Selleks arendatakse ühist sidevõrku satelliitide ja Maa jaamade vahel.
Probleem
Projekti käigus ei lahendata mitte ainult tavapäraseid andmeedastuse või prioritiseerimise küsimusi, vaid ka kosmosespetsiifikaga seotud väljakutseid. Satelliidid peavad edastama andmeid tõhusalt lähimasse maapealsesse jaama. Lisaks peavad klastris olevad satelliidid omavahel „suhtlema“ ja valima automaatselt kõige tõhusama andmeedastustee, et vajalikud andmed võimalikult lühikese aja jooksul kohale toimetada.
Kõik see toimub spetsiifilises keskkonnas: kosmoses kasutatavaid seadmeid iseloomustab madal andmeside ribalaius ja latentsus. Väljakutseid suurendavad ka piiratud energiaressursid ja täiendavad kosmose ruumihäired – erinevad lained ja päikesetormid.
Andmete väike ribalaius tekitab ka konkurentsi – on vaja lahendusi, mis aitaksid olulisemad andmed edastada Maale esimesena. Oluline on ka see, et need lahendused võivad aidata lahendada ka keerulisi maapealseid olukordi – metsade niiskuse mõõtmise tulemuste saamine ei ole nii kiireloomuline kui soojusobjektide andmete saamine, mis aitaksid päästjatel määrata metsa eksinud inimese asukohta.
Lahendus
Elsis PRO koostöös ESA-ga ellu viidava Galaxy projekti eesmärk on aidata lahendada neid väljakutseid, luues tõhusa nanosatelliidi andmevahetuse haldusplatvormi lahenduse. Ettevõte lõpetas aastal 2023 nanosatelliitide klastri süsteemi infovahetuseks mõeldud tarkvaraplatvormi prototüübi väljatöötamise ja hakkab seda testima nanosatelliitide laborites.
Väljatöötatud süsteem põhineb ühel IoT (Internet of Things) tehnoloogial DDS (Data Distribution Service), mis on ette nähtud detsentraliseeritud lahendustele. See on eriti sobiv juhtudel, kui puudub kesksõlm, mille kaudu peavad andmed alati liikuma, nagu näiteks teise IoT standardi MQTT (MQ Telemetry Transport) puhul. Lisaks on DDS-tehnoloogia end hästi tõestanud kaitsevaldkonnas, kus on vaja tagada side ka siis, kui osa süsteemi sõlmedest on kahjustatud.
Tulemus
Pärast nanosatelliidi andmete kosmosest kiireima kohaletoimetamise süsteemi loomist ja testimist ning prioritiseerimist otsustatakse selle edasine arendamine ja kasutamine. Plaanitakse, et Galaxy andmevahetuse halduslahendus on aktuaalne nanosatelliitide klastreid juhtivatele operaatoritele, kes töötavad erinevates valdkondades – alates põllumajandusest kuni kaitseülesannete lahendamiseni.
