LunarATC
Software příští generace definující oběžné a suborbitální standardy řízení provozu (ATC) pro vesmírné lety v okolí Měsíce.
Cislunární Air Traffic Control
LunarATC je komplexní 6-DOF (Six Degrees of Freedom) simulační jádro a navigační framework navržený pro budoucí řízení letového provozu v okolí Měsíce – od programu Artemis až po běžný komerční nákladní provoz (CRG).
6-DOF Simulační Jádro
Fyzikální engine počítající 3D translaci i rotaci lodí (Pitch, Yaw, Roll). Algoritmus integruje gravitační parametr Měsíce (MU) pro výpočet zrychlení a předpověď orbitální trajektorie v reálném čase.
Kolizní systém STCA
Short Term Conflict Alert nepřetržitě skenuje vzdušný (vakuový) prostor. Aplikuje vertikální separaci 2.5 km a horizontální separaci 15.0 km s Lookahead oknem 600 vteřin pro predikci srážky lodí na oběžné dráze.
Restricted Airspace
Jádro implementuje "No-Fly zóny" (např. památková rezervace Apollo 11 Heritage Site nebo Tycho Military Sector). Vypočítá sférickou vzdálenost na povrchu (Haversine formule) a vyhlásí poplach při narušení válcového vzdušného prostoru.
Letové fáze & Zóny
Analýza únikové rychlosti (Escape Velocity) automaticky kategorizuje letový profil lodi: Low Lunar Orbit (LLO), Medium Lunar Orbit, Trans-Earth Injection, Flyby nebo Terminal Descent pod 50 km s brzdícími tryskami.
Architektura simulačního jádra a STCA
Měsíc nemá hustou atmosféru a proto všechny přesuny probíhají obrovskými oběžnými rychlostmi. LunarATC (Lunar Air Traffic Control) byl vyvinut jako návrhový software pro řešení budoucího přeplněného cislunárního prostoru, kde budou operovat autonomní transportéry, stanice Lunar Gateway a inspekční drony.
Jádro softwaru (v souboru engine.py) matematicky popisuje Měsíc s rovníkovým poloměrem 1 737 400 m a gravitačním parametrem (MU) 4.9048695e12 m³/s². Celá simulace je postavená na komunikaci pomocí modifikovaných zpráv ADSB (LunarADSBPacket), ve kterých si lodě vyměňují souřadnice sítě (x, y, z), své rychlostní vektory a orientaci lodě (Pitch, Yaw, Roll).
Orbital Propagation & Avoidance Maneuvers
Každý simulační krok (tick) provádí matematickou integraci Newtonových gravitačních zákonů pro predikci budoucí polohy (propagaci) každé sondy. Do této smyčky je zabudován Short Term Conflict Alert (STCA). Zjistí-li STCA algoritmus (založený na Lookahead okně s extrapolací vektorů rychlostí lodí ve 3D), že za 10 minut dojde k průniku separací, vyhodnotí únikovou strategii a odešle pilotovi/systému požadavek na Corrective burn, který zkonzumuje část paliva (Fuel Delta-V).
Software obsahuje grafické rozhraní zabudované přes modul Pygame, kde se vizualizují trajektorie a probíhají tréninkové zátěže (Reinforcement learning v souboru train_ai.py) na vyřešení konfliktů více lodí na stejné hladině LLO.
Technologická architektura
Instalace (Open-source)
Tento projekt je zcela open-source. Stáhněte a spusťte kód lokálně (vyžaduje Python 3.10+):
git clone https://github.com/daviddiaveli/LunarATC.git
cd LunarATC
pip install -r requirements.txt
python simulation.pyInformace o repozitáři
David Pěkník