Sikrere satelittoppdrag

Jan Norstrøm har utviklet en ny metode for å forbedre programdesign og redusere systemfeil ved automatiserte satellittoperasjoner. Metoden er basert på beslutningsteori og kan forbedre sannsynligheten for at satellitter i verdensrommet utfører et vellykket oppdrag.

Risikoanalyse er viktig innen en rekke disipliner fra finansiell risikoanalyse på aksjemarkedet til risikoanalyse av sikkerhet og pålitelighet av nye designer. Selv om anvendelsesområdene varierer, er det de samme matematiske reglene som anvendes. Her snakker man om usikkerhet i form av sannsynligheter og beslutningsteori.

Dette er de samme konseptene som Jan Norstrøm benyttet i design av kontrollprogram mens han tok PhD ved Department of Control, Risk, Optimisation, Stochastics and System Theory på det Tekniske Universitet i Delft i Nederland 22. mai i år.

Matematisk fundament

Metoden han utviklet er laget for å veilede designprosessen av kontrollprogram-arkitektur ved hjelp av beslutningsteori. Metoden har et sterkt matematisk fundament og er laget for å forbedre kontrollprogramarkitekturen for automatiserte satellittoperasjoner. Norstrøms avhandling fokuserer på problematikken rundt software som skal folde ut antennebommene etter oppskytning og separasjon. Under oppskytingen er fire satellitter montert sammen. Forsøker man å utløse antennene under oppskytingen eller før separasjon, kan man risikere å miste satellittene. Dersom aktuatorene blir aktivert for sent, risikerer man at satellittene havner i feil bane og man må sette igang ekstra tiltak for å prøve å løse problemet.

Å miste satellitter er dyrt. Tapet av Ariane 5.01 i 1996 med fire Cluster satellitter ombord, kostet rundt 500 millioner Euro og var forårsaket av feil i kontrollprogrammet til rakettmotoren.

Millioner å spare

Etter fullført eksamen ved NTNU i Trondheim flyttet Norstrøm til Nederland hvor han arbeidet ved the European Space Research and Technology Centre (ESTEC), i Noordwijk. Der jobbet han med valideringsmetoder for kontrollprogram som kalles «Sneak Path Analysis». Dette overbeviste han om at man trenger metoder som kvantitativt evaluerer arkitekturen av program.

Når Norstrøm spurte hvorfor den arkitekturen ble laget på en bestemt måte fikk han svaret: Den eksisterende arkitekturen virker, så hvorfor forandre den? Dette mente imidlertid Norstrøm at var for dårlig: «Dersom optimering av beslutningsprosessen i kontrollprogrammet kan utnytte sensor informasjon litt bedre, er det et potensial for å redusere risikoen og sørge for suksessfulle satellittoppdrag i verdensrommet. Selv en liten forbedring kan være verd millioner av dollar».

Foruten å redusere risiko av feil i automatiske satellittoperasjoner, har Norstøms metode mange andre anvendelser på grunn av den matematiske basisen i beslutningsteori.

Norstrøm har flyttet tilbake til Norge og jobber nå for Kongsberg Defence & Aerospace. Han ønsker også å forsette forskning innen dette fagfeltet.