Astrodinamikte paralel hesaplamanın uygulanması: MCPI algoritmasını kullanan Lambert problemi çözümü

Uzay keşif programlarına ve uydu ağlarının kullanımına olan ilginin artmasıyla birlikte, ağdaki her bir uydunun konumu ve yörüngesi ile ilgili bilgileri ağ kontrol merkezine sağlayacak ve iyileştirmeye yol açacak doğru ve hızlı bir yöntem sağlamak önemlidir. Lambert problemi, misyon planlama operasyonları için sürekli olarak kullanılan bir sınır değeri problemidir, bu yöntem uzay ve zamandaki iki nokta arasındaki yörüngeyi hesaplamaktadır. Yeni çalışmalar, sınır değeri problem ve ilk değer problem çözücüsü Chebyshev-Picard yineleme yöntemini kullanmayı önermektedir. Buradaki amacımız problemi hızla çözen bir yöntem sağlamak olduğundan, Chebyshev-Picard yineleme yöntemi paralel bir ortamda yürütülmesi imkanı sağlayarak amacımıza uymaktadır. Bu çalışmada, Python'un mesaj geçirme kütüphanesi MPI4Py'yi kullanarak Lambert problemi çözmek için MCPI algoritmasının paralel sürümü uygulanmaktadır. Algoritmanın paralel ölçeklenebilirliğini hem paylaşılan hem de dağıtılmış bellek mimarileri üzerinde yapılan deneylerin sonuçları sunulmaktadır. Deneysel sonuçlar, paralel algoritmanın dağıtılmış bellek ve paylaşılan bellek mimarilerinde sırasıyla 10,07 ve 3,83 kat daha hızlı yürütme süresine ulaştığını göstermektedir.