Реалізація існуючих та розробка нових проєктів орбітального сервісу є стійкою тенденцією розвитку космічної техніки. У відділі проводяться дослідження стосовно балістичних проблем обґрунтування, планування та здійснення одноразових та індустріальних місій орбітального сервісного обслуговування (ОСО). Досліджуються структури, особливості і тенденції розвитку балістичних моделей космічних місій планового і екстреного ОСО. Проводиться розробка балістичних моделей індустріальних космічних місій обслуговування.
Проводяться дослідження проблем реалізації концепції безконтактного видалення космічного сміття “Пастух з іонним променем”. Розробляються та досліджуються нейромережеві моделі (НММ) впливу факелу електрореактивного двигуна на об’єкт космічного сміття (ОКС). Досліджуються питання оптимізації параметрів НММ за допомогою метода навчання із вчителем, питання вибору оптимізатора та його параметрів, що забезпечать найменшу похибку на етапі валідації результатів навчання. Вивчаються особливості впливу відносного положення ОКС, а також архітектури НММ на точність визначення сили впливу. Запропоновані моделі дозволять забезпечити достатню точність визначення силового впливу. У порівнянні з існуючими методами, застосування НММ значно пришвидшує отримання результату, що робить їх перспективними при використанні як для космічних апаратів, так і для математичного моделювання місій з видалення космічного сміття. На основі застосування згорткових нейронних мереж досліджуються питання розробки структури та оптимізації параметрів моделі визначення збурень при безконтактній взаємодії супутників орбітального сервісу – моделі, що не потребує інформації про відносне положення та орієнтацію об’єкта обслуговування.
У якості клієнтів орбітального сервісу часто виступають об’єкти, які мають небажаний обертальний рух, що ускладнює або робить неможливим виконання дій з їх обслуговування. Тому сервісній операції з обертовим об’єктом сервісу має передувати операція погашення кутового руху або керування його рухом. У відділі досліджуються проблеми застосування методів керування просторовим положенням неспівпрацюючого об’єкта орбітального сервісу відносно космічного апарата. Основна увага приділяється методам оцінювання відносного просторового положення об’єкта орбітального сервісу для випадку відсутності його тривимірної моделі.
