У рамках даного наукового напряму розглядаються актуальні проблеми створення надійного програмного забезпечення прецизійних систем керування сучасними і перспективними космічними апаратами (КА) на основі нових досягнень теорії керування. Передбачається створення конструктивного та гнучкого математичного апарату і методів керування, включаючи алгоритми, а також програмного забезпечення, з використанням передових інформаційних технологій, яке реалізується в спеціалізованому обчислювальному комплексі (ОК). Цей комплекс призначений для інтелектуальної підтримки вирішення завдань системами керування сучасних і перспективних КА, що дозволить значно скоротити матеріальні і часові витрати на їх розробку.
Алгоритми та програмне забезпечення високої точності надійних систем автономної навігації та керування орієнтацією для перспективних багатофункціональних космічних апаратів дозволять їм ефективно вирішувати широке коло завдань дослідження Космосу і Сонячної системи, а також моніторингу Землі.
Роботи в цьому напрямі ведуться у відділі починаючи з 2007 року на замовлення НКА України і НАН України.
Підготовлений комплексний проєкт нової розробки, спрямований на створення високоточних надійних систем навігації та орієнтації для різного типу КА. Серед розробників проекту представлені як фахівці Інституту космічних досліджень НАН та НКА України, так і спеціалісти з Науково-виробничого об’єднання „ХАРТРОН” (провідна фірма колишнього СРСР, яка брала участь у розробленні систем керування для ракетно-космічної техніки, в тому числі, міжконтинентальних балістичних ракет SS-18, SS-19). На базі відповідного математичного апарату спеціалістами „ХАРТРОН” був створений перший варіант спеціалізованого ОК і використаний при конструюванні системи автономної навігації та керування орієнтацією для супутника EgyptSat-1. Цей супутник був розроблений підприємствами космічної галузі України на замовлення уряду Єгипту і показав успішні результати функціонування після виведення його на задану орбіту навколо Землі.
Мета проєкту – підвищення ефективності навігації та керування, а саме:
- підвищення точності систем навігації і керування за рахунок удосконалення алгоритмів обробки (фільтрації) безпосередньої вимірювальної інформації бортових датчиків;
- збереження працездатності систем керування КА при окремих збоях в даних вимірювань;
- розробка методів автономного виявлення несправностей (нештатних ситуацій) вимірювальних і виконавчих пристроїв, їх локалізація і реконфігурація відповідних алгоритмів;
- підвищення міри автономності функціонування КА спостереження Землі шляхом розширення спектру задач, що вирішуються у бортовому комплексі керування і, зокрема, формування програм керування кутовим рухом і включенням апаратури спостереження за інформацією, що задається з наземного пункту керування, про райони і режими зйомки;
- розробка робастних алгоритмів керування, що гарантовано забезпечують стійкість систем орієнтації КА при істотній відмінності його динамічних властивостей від властивостей математичних моделей, які використовуються в алгоритмах керування.