太空系统大多数时候都需要用于发电和管理的技术。在电力子系统中,一个或一组电池构成了太空任务的辅助电源。本文展示了基于商用现货 (COTS) 电池的小型航天器锂离子电池的初始设计,从第一个配置开始详细描述了该设计的演变。该电池的尺寸满足 UNION/Lian-Hé 任务的功率要求,该任务是第三颗低地球轨道 (LEO) 微型卫星,完全由 Instituto Universitario de Microgravedad ''Ignacio Da Riva '' (IDR/UPM) 的工作人员在学术环境中设计。通过有限元法 (FEM) 建模对不同电池配置进行了结构分析,以确保设计的可行性。基于这些研究,电池的最终配置已在本研究中描述。 2020 年国家遥感和空间科学管理局。由 Elsevier BV 制作和托管。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
摘要 — 用于太空应用的集成电路通常产量极低,且性能要求高。因此,采用商用现货 (COTS) 组件和第三方知识产权核心 (3PIP) 具有极大的意义,可以使系统设计、实施和部署具有成本效益,并且性能可行。另一方面,这种设计范式使系统在设计时和运行时都面临许多安全威胁。在本文中,我们讨论了与太空应用相关的安全问题,主要关注采用著名的 RISC-V 微处理器所带来的威胁。我们重点介绍了硬件特洛伊木马 (HTH) 和微架构侧通道攻击 (MSCA) 如何通过改变其正常行为或窃取秘密信息来危害整个系统的操作。我们讨论了 RISC-V 架构提供的安全扩展及其局限性。本文最后概述了此类微处理器在太空领域的安全性尚待解决的问题。索引术语 — 微架构侧通道攻击、微处理器、硬件安全、硬件特洛伊木马、RISC-V、太空应用。
背景:目前,没有任何商用现货 (COTS) 电感材料或空心电感能够令人满意地满足未来海军电力和能源系统在功率处理、效率、体积效率和热升方面的需求。这一无可否认的结论不仅需要新材料,还需要一种新的超高频材料设计范例,以捕获 250 MHz 或更高的带宽。需要专注于开发用于电感的新型磁性材料,着眼于将应用扩展到高频变压器,以提供高 SWAP+C2(尺寸、重量和功率加上成本和冷却)和可靠的超高频应用电感。此外,截止频率和磁导率/磁化(电感饱和电流)具有反比关系,与尖晶石铁氧体和合金中观察到的众所周知的趋势一致(即 Snoek 关系)。然而,更宽的带宽(即更高的截止频率)是以更低的磁导率和磁化为代价的,这意味着更低的功率处理能力、更高的损耗因子和对 SWAP+C2 的妥协。然而,具有更高磁导率的样品
本文介绍了一种用于中小型无人机 (UAV) 飞行控制和气动数据收集研究的高频传感器数据采集系统 (SDAC)。该系统重量轻、功耗低,工作频率为 100 Hz,具有以下特点:高频、高分辨率六自由度 (6-DOF) 惯性测量单元 (IMU),配有全球定位系统 (GPS) 接收器、3 轴磁力计、皮托管、七个 10 位模数转换器 (ADC)、十六个 12 位模数转换器、一个 14 位模数转换器、二十个数字输入/输出 (I/O)、八个脉冲宽度调制 (PWM) 信号输入、一个 40 英里下行链路收发器、一个开放串行端口和一个开放 CANbus 端口,以及高达 64 GB 的板载存储。数据采集系统完全由商用现货 (COTS) 组件制成,从而降低了系统成本和实施时间。SDAC 将各种传感器流组合成统一的高保真状态数据流,该数据流被记录下来以供以后进行空气动力学分析,并同时转发到单独的处理单元,例如自动驾驶仪。
摘要:在 EMPIR 项目 M y R ail S 和 W ind EFCY 的框架内,METAS 使用商用现货组件开发了电力的主要标准。唯一需要定制的部分是控制采样系统并确定电压和电流不同频率分量的幅度和相位的软件。该系统可在 DC 至 9 kHz 的范围内运行,即使信号失真也是如此。基本系统限制为 700 V 和 21 A 。其功率不确定度在工频下为 15 µW/VA ,在 9 kHz 时增加到 1.8 mW/VA 。随着扩展到 1000 V 和 360 A ,系统在工频下的功率不确定度达到 20 µW/VA ,在 9 kHz 时增加到 510 µW/VA 。对于更高的电压或更高的电流,使用相同的原理。然而,不确定性主要由来源的稳定性决定。电压和电流通道还可以独立使用来校准和测试电能质量仪器。得益于时间戳系统,该系统还可用于校准与 UTC 同步的相量测量单元。
立方体卫星是用于空间研究的微型卫星,每个单位的质量不超过 1.33 公斤。由于其制造成本低和应用灵活性,它们被广泛应用于太空应用。由于它们使用商用现货组件,因此必须考虑 1 单位立方体卫星内部组件的热性能。本文对 1 单位立方体卫星进行了瞬态热分析,以分析其从运载火箭进入轨道后的前 29 秒内的行为。瞬态热分析得出的温度范围超过了最佳极限。因此,为了减少热量耗散,卫星的热管理系统主要包括两种类型:主动控制系统和被动控制系统。为了将关键组件维持在其工作温度,实施了被动热控制。使用隔热带和多层绝缘来分析 1 单位立方体卫星的内部组件。使用石墨纤维隔热带和气凝胶多层绝缘作为内部组件,发现 1 单位模块化立方体卫星更适合在低地球轨道条件下使用。关键词:立方体卫星;瞬态热分析;被动热控制;热带;MLI
AAR 机载空中加油 ADS 飞机对接系统 AGE 飞机地面设备 AI 行动项目 AQAP 盟军质量保证出版物 CBPI 日历 基础阶段检查 CDR 关键设计评审 CDRL 合同可交付成果要求清单 COC 符合性证书 COTS 商用现货 CSD 合同签署日期 DMSMS 制造来源减少和材料短缺 ECP 工程变更建议 EOL 寿命终止 FOD 异物碎片 KOM 启动会议 GQAR 政府质量保证代表 GSE 地面支援设备 IAW 符合 IMS 综合主计划 INBD 舷内(发动机) IPB 图解零件分解 ISO 国际标准化组织 MPI 中期检查 NQAR 国家质量保证代表 NLT 不迟于 OEM 原始设备制造商 OTBD 舷外(发动机) PILS 计划综合物流系统 POC 联络点 PRM 项目评审会议 QA 质量保证 QMP 质量管理计划 QMS 质量管理体系 SE 支援设备 SOW 工作说明 TRR测试准备情况审查
摘要千禧空间系统使用商用现货 (COTS) 组件构建了一个移动地面观测系统,目的是探测和跟踪低地球轨道 (LEO) 上的卫星。我们首先演示了夜间卫星跟踪,然后将此功能扩展到白天操作。记录了夜间和白天观测系统的交易和考虑因素,重点关注我们的信噪比 (SNR) 光学模型,以选择适合白天卫星探测的短波红外 (SWIR) 传感器。我们讨论了通过提取可见光和 SWIR 卫星检测的目标 SNR 来验证我们的模型的尝试。总体而言,我们的 SNR 估计值对于我们的 VIS 观测偏保守,这可能是因为我们的模型假设了一个反射率为 20% 的球形目标。我们已经捕获了大约 30 颗最小到 1U CubeSat 大小(10cm^3)的 LEO 卫星和 10 颗地球同步 (GEO) 卫星。我们的 SWIR 建模结果为我们成功进行白天卫星观测奠定了基础,可以探测到超过 10 颗卫星,包括火箭体和其他大型目标。
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