Assessing and minimizing collisions in satellite mega-constellations
Publicado en:Advances In Space Research. 67 (11): 3755-3774 - 2021-06-01 67(11), DOI: 10.1016/j.asr.2021.01.010
Autores: Reiland N; Rosengren AJ; Malhotra R; Bombardelli C
Afiliaciones
Resumen
© 2021 We aim to provide satellite operators and researchers with an efficient means for evaluating and mitigating collision risk during the design process of mega-constellations. We first introduce a novel algorithm for conjunction prediction that relies on large-scale numerical simulations and uses a sequence of filters to greatly reduce its computational expense. We then use this brute-force algorithm to establish baselines of endogenous (intra-constellation), or self-induced, conjunction events for the FCC-reported designs of the OneWeb LEO and SpaceX Starlink mega-constellations. We demonstrate how these deterministic results can be used to validate more computationally efficient, stochastic techniques for close-encounter prediction by adopting a new probabilistic approach from Solar-System dynamics as a simple test case. Finally, we show how our methodology can be applied during the design phase of large constellations by investigating Minimum Space Occupancy (MiSO) orbits, a generalization of classical frozen orbits that holistically account for the perturbed-Keplerian dynamics of the Earth-satellite-Moon-Sun system. The results indicate that the adoption of MiSO orbital configurations of the proposed mega-constellations can significantly reduce the risk of endogenous collisions with nearly indistinguishable adjustments to the nominal orbital elements of the constellation satellites.
Palabras clave
Indicios de calidad
Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión
El trabajo ha sido publicado en la revista Advances In Space Research debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición 10/34, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Engineering, Aerospace. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Earth and Planetary Sciences (Miscellaneous).
Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales de Scopus Elsevier, arroja un valor para la media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 2.24, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)
Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:
- Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 8.77 (fuente consultada: Dimensions May 2025)
De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-05-26, el siguiente número de citas:
- WoS: 8
- Scopus: 33
- Google Scholar: 8
- OpenCitations: 24
Impacto y visibilidad social
Análisis de liderazgo de los autores institucionales
Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: United States of America.
Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Último Autor (BOMBARDELLI, CLAUDIO).
