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World File Search System卫星链路
长距离传感器网络的状态估计融合...
摘要 — 在长距离传感器网络中，远程传感器被部署以覆盖大片地理区域，例如大陆或整个地球。相关应用包括军事监视、空中交通管制、温室气体排放监测和全球网络攻击检测等。在这项工作中，我们考虑使用长距离传感器网络进行目标监视和跟踪，其中状态和协方差估计从传感器发送到融合中心，该中心生成融合状态估计。通过海底光纤和卫星链路进行的长距离通信容易出现长延迟和/或高丢失率，从而导致消息丢失或无序。这反过来可能会严重降低融合性能：融合较少的状态估计可能会损害融合状态的准确性，而等待所有估计到达可能会损害其及时性。我们提出了一种在线选择性线性融合方法，根据待处理数据的预计信息贡献来融合状态估计。我们的方案使用预测和回溯技术，使融合中心能够随机决定何时融合估计值，从而实现融合状态的准确性和及时性之间的平衡。目标跟踪应用的模拟结果表明，我们的方案在可变的通信延迟和丢失条件下可以产生准确且及时的融合估计值。
在Trauen的光学空间通信
摘要对卫星链路的更高信号带宽的需求不断增加，这需要大量使用较高的载流子频率。因此，使用光通道。这些不仅允许比常见的射频载体更大的数据速率，而且还具有降低的干扰易感性。除了增加身体安全程度外，它们还提供了能够分配复杂许可程序的优势。激光通信的终端非常适合在小型卫星上部署，因为它们具有高功率效率和紧凑性。基于激光的SAT-SAT通信已经在太空中进行了验证，并且已由欧洲数据中继系统（EDRS）在操作中部署。，但还将这项技术应用于直接卫星至地球（DTE）连接具有巨大的潜力。目前，RSC³正在与低地球轨道中的卫星进行光学通信验证Labot（Laser-BodeNStation Trauen）。主要使用的对应物将是遵循CCSDS标准“ Optical On-Off Keying（O3K）”的DLR通信与导航研究所的Osiris末端。我们介绍了设计（主要由Digos Potsdam GmbH公司），初始测试站点以及项目状态。通过调试，该站将扩展现有的DLR网络，从而增加其链路可用性。车站的可部署结构将支持研究不同位置大气条件的影响。
THz 量子隙：探索产生和检测非经典 THz 光状态的潜在方法
摘要 ：在过去的几十年里，太赫兹技术取得了长足的进步，这从当前太赫兹源和探测器的性能以及多种太赫兹应用的出现可以看出。然而，在量子技术领域，太赫兹光谱域仍处于起步阶段，不像近年来蓬勃发展的邻近光谱域。值得注意的是，在微波领域，超导量子比特目前是量子计算机的核心，而量子加密协议已经通过卫星链路在可见光和电信领域成功演示。太赫兹领域在这些令人瞩目的进步中落后了。今天，太赫兹领域的当前差距显然与量子技术有关。尽管如此，在太赫兹频率下工作的量子技术的出现可能会产生重大影响。事实上，由于太赫兹辐射对大气扰动的敏感性低，因此它对具有终极安全性的无线通信具有重大前景。此外，它还有可能提高固态量子比特的工作温度，从而有效解决现有的可扩展性问题。此外，太赫兹辐射可以操纵分子的量子态，这被认为是进行长距离相互作用的量子计算和模拟的新平台。最后，它能够穿透通常不透明的材料，或者具有抗瑞利散射的能力，这些都是量子传感非常有吸引力的特性。从这个角度来看，我们将讨论潜在的
THz 量子隙：探索产生和检测非经典 THz 光状态的潜在方法
摘要 ：在过去的几十年里，太赫兹技术取得了长足的进步，这从当前太赫兹源和探测器的性能以及多种太赫兹应用的出现可以看出。然而，在量子技术领域，太赫兹光谱域仍处于起步阶段，不像近年来蓬勃发展的邻近光谱域。值得注意的是，在微波领域，超导量子比特目前是量子计算机的核心，而量子加密协议已经通过卫星链路在可见光和电信领域成功演示。太赫兹领域在这些令人瞩目的进步中落后了。今天，太赫兹领域的当前差距显然与量子技术有关。尽管如此，在太赫兹频率下工作的量子技术的出现可能会产生重大影响。事实上，由于太赫兹辐射对大气扰动的敏感性低，因此它对具有终极安全性的无线通信具有重大前景。此外，它还有可能提高固态量子比特的工作温度，从而有效解决现有的可扩展性问题。此外，太赫兹辐射可以操纵分子的量子态，这被认为是进行长距离相互作用的量子计算和模拟的新平台。最后，它能够穿透通常不透明的材料，或者具有抗瑞利散射的能力，这些都是量子传感非常有吸引力的特性。从这个角度来看，我们将讨论潜在的
卫星对地量子密钥分发场景中大气背景光的测量表征
摘要：量子密钥分发 (QKD) 可实现具有信息理论安全性的私人通信。自由空间光通信允许人们实施 QKD，而不受光纤网络的限制，例如光纤中传输损耗的指数级增长。因此，通过卫星链路进行自由空间 QKD 是一种有前途的技术，可提供长距离量子通信连接。在自由空间 QKD 系统中，背景光是噪声的主要来源，必须通过光谱、空间和时间滤波来抑制背景光，以达到足够低的量子比特误码率 (QBER)。只有这样才能成功交换量子密钥。为了能够定义自由空间 QKD 系统的要求，必须更仔细地检查背景光。目前的考虑集中在无云的天空和乡村环境中。当天空部分有云时，自由空间 QKD 也会发生，最有可能也在城市环境中发生。这里概述了下行链路场景中背景光的物理原因。此外，还推导出了具有偏振编码量子位的诱饵态 BB84 协议的 QBER 与背景光之间的关系，以给出依赖关系的示例。此外，还展示了一个实验研究背景光的装置。在慕尼黑（德国）附近的 Oberpfaffenhofen 使用该装置在 C 波段获取测量数据。测量数据用于验证背景光模拟工具。结果强调模拟工具足以应对晴朗天空场景。
卫星通信课程大纲
教学大纲 第一单元：通信卫星：轨道和描述：卫星通信简史、卫星频段、卫星系统、应用、轨道周期和速度、轨道倾角的影响、方位角和仰角、覆盖范围和斜距、日食、轨道摄动、卫星在地球静止轨道上的位置。 第二单元：卫星子系统：高度和轨道控制系统、TT&C 子系统、高度控制子系统、电源系统、通信子系统、卫星天线设备。 卫星链路：基本传输理论、系统噪声温度和 G/T 比、基本链路分析、干扰分析、指定 C/N 的卫星链路设计（有和没有频率重用）、链路预算。第三单元：传播效应：介绍、大气吸收、云衰减、对流层和电离层闪烁和低角度衰落、雨致衰减、雨致交叉极化干扰。多址：频分多址 (FDMA)、互调、C/N 计算。时分多址 (TDMA)、帧结构、突发结构、卫星交换 TDMA 机载处理、需求分配多址 (DAMA) – 需求分配类型、特性、CDMA 扩频传输和接收第四单元：地面站技术：发射机、接收机、天线、跟踪系统、地面接口、功率测试方法、低轨道考虑。卫星导航和全球定位系统：无线电和卫星导航、GPS 定位原理、GPS 接收机、GPS C/A 码精度、差分 GPS。 UNIT-V：卫星分组通信：通过 FDMA 传输消息：M/G/1 队列、通过 TDMA 传输消息、纯 ALOHA-卫星分组交换、时隙 Aloha、分组预留、树算法。教科书：
电信系统可靠性工程理论...
图 1.1 高斯 CDF 和相关可靠性函数 R(t) 图 1.2 系统 1（短持续时间，频繁中断）和系统 2（长持续时间，不频繁中断）的平均可用性 图 1.3 电子系统的浴盆曲线 图 1.4 不同 l 值时的指数分布 PDF 图 1.5 不同 l 值时的指数分布 CDF 图 1.6 TTR 的正态分布 PDF，其中 m = 8 h 和 s = 2 h 图 1.7 TTR 的正态分布 CDF，其中 m = 8 h 和 s = 2 h 图 1.8 海底光缆 TTR 的威布尔分布随机变量 图 1.9 串联和并联可靠性框图 图 1.10 串联结构可靠性框图 图 1.11 单线程卫星链路 RF 链 图 1.12 并联结构可靠性框图 图 1.13 并联卫星 RF 链系统 图 1.14一拖二（1：2）冗余HPA系统框图 图1.15 冗余马尔可夫链状态图 图1.16 冗余马尔可夫链状态图，相同组件 图1.17 单组件马尔可夫状态转换图 图1.18 热备用冗余马尔可夫状态转换图 图1.19 冷备用马尔可夫状态转换图 图1.20 蒙特卡洛系统分析算法 图1.21 组件模型 图1.22 状态向量算法流程图 图1.23 状态向量算法输出示例 图1.24 串行组件状态评估流程图 图1.25 并行组件状态评估流程图 图1.26 指数分布的TTR，MTTR=8h 图1.27 正态分布的TTR，MTTR=8h，方差=2h 图1.28 集中仓储与调度备用方法 图1.29 属地仓储与调度备用图 1.30 现场节约方法
美国宇航局的自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器
美国宇航局的自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器：从机载平台改进野火观测 V. Ambrosia a, *, J. Myers b , E. Hildum b a 加州州立大学 - 蒙特利湾 / 美国宇航局艾姆斯研究中心，美国加利福尼亚州莫菲特菲尔德 - vincent.g.ambrosia@nasa.gov b 大学附属研究中心 (UARC)，美国宇航局艾姆斯研究中心，美国加利福尼亚州莫菲特菲尔德。– jeffrey.s.myers@nasa.gov, edward.a.hildum@nasa.gov 摘要 - 美国宇航局自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器是一种机载 16 波段线扫描仪，其通道位于 VIS-IR-MIR-TIR 光谱区域。四个 AMS 热通道复制了两个拟议的 NPOESS VIIRS 通道的光谱带通区域，并可以更好地辨别野火情况。AMS 已在一系列有人驾驶和无人驾驶飞机上运行，包括 NASA Ikhana UAS。机载处理器允许从光谱数据中获取近实时的 2 级产品，并通过卫星链路发送给地面调查人员。自 2006 年以来，AMS- Wildfire 仪器已在美国西部广泛飞行，为灾害管理人员提供实时火灾产品，这些产品可定义热点、活跃火灾、阴燃和火灾后情况。在 2007-2010 年的活动期间，AMS 通过在野火事件上同时收集 MODIS 数据来支持卫星校准和验证工作。这些测量提高了人们对卫星观测的理解，并重新将重点放在 AMS 传感器上，作为一种能够得出关键火灾参数的仪器，以便更好地推断野火的热特性。借助 AMS 仪器的高空间、时间和辐射测量能力，可以更好地辨别火灾特性。机载平台提供的“持续”能力允许对火灾特性进行时间观察，而不是卫星系统提供的单一观察。将重点介绍 AMS 的运营、成功的任务以及未来用于支持火灾科学界和灾害管理界的计划。1 关键词：NASA、AMS、UAS、野火、VIS-IR-MIR-TIR 1.简介 自主模块化扫描仪 (AMS) - WILDFIRE 传感器是一种多用途 NASA 设施传感器系统和模块化 UAS 系统，供科学和应用界使用。AMS 扫描仪由具有三个配置光学头的 Daedalus AADS-1268 扫描系统组成。该配置主要在 NASA ER-2 高空飞机平台上飞行。其中一种配置是专题制图模拟器 (TMS)，用于土地覆盖研究，也用于野火成像。新的 AMS 被重新配置为具有类似扫描头的全功能 UAS 兼容传感器 * 通讯作者。
美国宇航局的自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器
美国宇航局的自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器：从机载平台改进野火观测 V. Ambrosia a, *, J. Myers b , E. Hildum b a 加州州立大学 - 蒙特利湾 / 美国宇航局艾姆斯研究中心，美国加利福尼亚州莫菲特菲尔德 - vincent.g.ambrosia@nasa.gov b 大学附属研究中心 (UARC)，美国宇航局艾姆斯研究中心，美国加利福尼亚州莫菲特菲尔德。– jeffrey.s.myers@nasa.gov, edward.a.hildum@nasa.gov 摘要 - 美国宇航局自主模块化扫描仪 (AMS) – 野火传感器是一种机载 16 波段线扫描仪，其通道位于 VIS-IR-MIR-TIR 光谱区域。四个 AMS 热通道复制了两个拟议的 NPOESS VIIRS 通道的光谱带通区域，并可以更好地辨别野火情况。AMS 已在一系列有人驾驶和无人驾驶飞机上运行，包括 NASA Ikhana UAS。机载处理器允许从光谱数据中获取近实时的 2 级产品，并通过卫星链路发送给地面调查人员。自 2006 年以来，AMS- Wildfire 仪器已在美国西部广泛飞行，为灾害管理人员提供实时火灾产品，这些产品可定义热点、活跃火灾、阴燃和火灾后情况。在 2007-2010 年的活动期间，AMS 通过在野火事件上同时收集 MODIS 数据来支持卫星校准和验证工作。这些测量提高了人们对卫星观测的理解，并重新将重点放在 AMS 传感器上，作为一种能够得出关键火灾参数的仪器，以便更好地推断野火的热特性。借助 AMS 仪器的高空间、时间和辐射测量能力，可以更好地辨别火灾特性。机载平台提供的“持续”能力允许对火灾特性进行时间观察，而不是卫星系统提供的单一观察。将重点介绍 AMS 的运营、成功的任务以及未来用于支持火灾科学界和灾害管理界的计划。1 关键词：NASA、AMS、UAS、野火、VIS-IR-MIR-TIR 1.简介 自主模块化扫描仪 (AMS) - WILDFIRE 传感器是一种多用途 NASA 设施传感器系统和模块化 UAS 系统，供科学和应用界使用。AMS 扫描仪由具有三个配置光学头的 Daedalus AADS-1268 扫描系统组成。该配置主要在 NASA ER-2 高空飞机平台上飞行。其中一种配置是专题制图模拟器 (TMS)，用于土地覆盖研究，也用于野火成像。新的 AMS 被重新配置为具有类似扫描头的全功能 UAS 兼容传感器 * 通讯作者。