CX3D – Modélisation 3D de satellites en orbite

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Publié

03/10/2020

Auteur

Comex

CX3D – Modélisation 3D de satellites en orbite

Figure 1 (à gauche): maquette d’un satellite «non coopératif» dans les pools du COMEX. (à droite) Acquisition sous-marine du modèle 3D dans des conditions de flottabilité neutres (COMEX Pool). Le système de vision 3D est porté par un plongeur -au lieu d’un satellite- par exemple.)

Les débris spatiaux préoccupent de plus en plus la communauté spatiale mondiale. Une façon de réduire l’augmentation du nombre de débris spatiaux ajoutés chaque année consiste à prolonger la durée de vie en orbite des satellites, soit en effectuant un ravitaillement en orbite, soit à l’aide d’un satellite de service. La plupart des solutions actuelles dépendent d’informations sur l’état du satellite cible ou des débris. Le satellite cible aurait pu être changé en raison des effets de la météo spatiale, de l’abrasion mécanique, des dysfonctionnements et des dommages (en particulier en cas d’enlèvement de débris). L’obtention de données précises sur l’état réel des débris est donc un élément primordial de toute stratégie d’atténuation.
Surtout en orbite géostationnaire, compte tenu du retard de communication, une station d’accueil géostationnaire nécessite un système de contrôle sophistiqué pour se connecter au satellite cible de manière autonome sans assistance au sol en temps réel.

Une solution pour une telle application pourrait provenir des profondeurs des océans: la COMEX développe des systèmes sophistiqués de vision sous-marine et de photogrammétrie qui pourraient être utilisés dans le secteur spatial. ORUS3D by COMEX SA est la seule solution de photogrammétrie 3D sous-marine certifiée pour la métrologie sous-marine par Bureau Veritas qui peut créer des modèles 3D d’infrastructures sous-marines avec une résolution submillimétrique. Le système peut être utilisé dans diverses applications, allant de la cartographie précise de sites archéologiques sur les fonds marins, des grottes ou la classification autonome d’objets par des robots sous-marins (ROV ou AUV).

Le système est proposé pour produire des modèles haute résolution et précision d’un satellite en orbite à l’aide de la vision par ordinateur et de la photogrammétrie. À partir d’un ensemble d’images qui voient la même scène sous différents angles, CX3d calculera un modèle qui est fait des coordonnées 3D des points d’intérêt de la scène et de la position de l’image.

Le système a été testé pour le secteur spatial dans différentes configurations dans les installations de la COMEX à Marseille, en France: la COMEX a effectué des essais sous-marins avec un satellite maquette pour vérifier si des simulations de flottabilité neutre d’un tel système pouvaient être réalisables (par exemple, simulation manipulations d’un satellite cible par un satellite de service sous-marin en apesanteur simulée).
Des tests dans des conditions sèches ont également été effectués avec le système pour vérifier s’il pouvait être mis en œuvre sur des simulateurs spatiaux existants.

Figure 2: (à gauche): une maquette de satellite à l’atelier COMEX. (Droite): modèle 3D de la maquette satellite générée par CX3D. Figure 3: La flèche rouge pointe la capacité du système CX3D à détecter et mesurer les zones de dommages dans le satellite (dans ce cas, de petits trous d’impact au millimètre)

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