自動運転衛星メガコンステレーションの不安定性：理論から実用的影響への移行

低地球軌道（LEO）衛星のメガコンステレーションは、地球上の多くのユーザーに高速インターネットを提供することを目的としています。混雑した宇宙空間でのネットワークインフラを保護するために、衝突を回避するために自動的な軌道変更を行います。しかし、私たちの制御理論分析とStarlinkの宇宙状況認識データセットを用いた実証的検証により、これらの安全指向の操縦が、メガコンステレーション内での連鎖的な衝突回避を通じて、安全性とネットワークに脅威を及ぼす可能性があることがわかりました。このドミノ効果は、長期的なLEOネットワークの寿命と短期的なLEOネットワークの容量との間でジレンマを生じさせます。その根本的な原因は、数十年にわたる単独衛星のための局所的なペアワイズ操縦のパラダイムが、最近のメガコンステレーションネットワークにスケールアップされると本質的に不安定になることです。したがって、我々は自動運転メガコンステレーションを安定化させるための代替の二国間操縦制御を提案し、同時にネットワークの寿命と容量を向上させます。私たちの運用トレース駆動エミュレーションは、Starlinkのネットワークの容量を制限することなく、8のネットワーク寿命の延長を示しています。