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World File Search System星座设计
太阳能排除的有效载荷和星座设计 -
CISLUNAR政权可能被认为是从地球同步地球轨道（Geo）邻里（靠近固定轨道高度）到达地球月亮卢纳（Luna）的Lagrange点的区域，但该政权中的一些关键基因座将比其他地区更为居高。近线性光环轨道（NRHOS）和LUNA本身附近提供了相对稳定性，两个对齐的Lagrange点（L1和L2）也提供了相对的稳定性，L4和L5点提供了长期的轨道稳定性以及相对简单的对太阳能的访问。这些基因座，所有这些基因座都是月球网关站或长期科学安置的可能位置，以及将这些基因座连接的所有过境路线和通信接力站点成功地扩展到人类经济活动到太空中的近期未来的关键兴趣。
供小型用户终端使用的卫星星座设计
摘要 — 用于通信服务的卫星星座正变得越来越重要，Starlink 和 OneWeb 等多家公司都发射了由数百或数千颗卫星组成的星座。本论文研究了如何为直径约为 15 厘米的小型用户终端设计这样的星座。提出了四个星座，其中两个在 8500 公里高度，两个在 1200 公里高度。研究了在轨道平面上系统地放置卫星的方法、链路预算的方面以及国际上的相关法规。结果发现，最有利的星座是中地球轨道星座，最低仰角为 30 ◦。选择这种星座的主要原因是预算有限，无法发射大量卫星。最后，考虑了同时包含地球静止卫星和非地球静止卫星的混合星座的概念。
轨道太阳能反射器的星座设计，以增强陆地太阳能
绕行太阳能反射器（OSR）是平坦，薄且轻巧的反射结构，提议通过在黎明/黄昏和夜间在本地和夜间在本地照亮大型陆地太阳能发电厂，以增强陆地太阳能的产生。将OSR掺入陆生能系统中可能会抵消陆地太阳能的日光限制。然而，由于轨道通行的持续时间短，并且由于较大的倾斜范围而导致反射太阳能的低密度，传递到地球表面的太阳能数量保持较低。为了补偿这些内容，本文提出了一个低地球轨道中多个反射器的星座，以扩大传递的能量量的可扩展性。在终结器区域的1000 km高度的圆形近极轨道在沃克型星座中考虑进行初步分析。从简化的方法开始，首先通过引入相集参数来修改描述反射器分布的Walker星座方程，以确保对太阳能农场的重复传递几何形状。这种方法允许单个地面轨道优化来定义星座，该星座是由单个轨道的遗传算法和两个反射器进行的，其目标函数定义为每天提供的总能量，并将其定义为地球周围现有和假设的太阳能项目。当考虑到许多反射器的全尺寸星座时，在全球陆地太阳能产生的更广泛背景下，传递的太阳能数量是很大的。
面向全球和区域直达卫星物联网服务的稀疏卫星星座设计
摘要 — 在本文中，我们介绍并设计了用于直接卫星物联网 (DtS-IoT) 的稀疏星座。DtS-IoT 不需要地面基础设施，因为设备直接连接到充当轨道网关的低地球轨道卫星。稀疏星座的关键思想是通过 (i) 适当确定资源受限的 IoT 服务中存在的传输延迟，以及 (ii) 最佳定位轨道网关，显着减少在轨 DtS-IoT 卫星的数量。首先，我们分析 LoRa/LoRaWAN 和 NB-IoT 标准，并推导出两个连续经过卫星之间最大间隙时间的实际约束。然后，我们引入并优化了一种算法来设计稀疏 IoT 星座的准最优拓扑。最后，我们将我们的设计应用于全球和区域覆盖，并分析延迟、轨道平面数量和卫星总数之间的权衡。结果表明，考虑到 3 小时和 2 小时的间隔，稀疏星座仅需传统密集星座所需卫星数量的 12.5% 和 22.5%，即可提供全球范围的物联网覆盖。此外，我们还表明，对于 LoRa/LoRaWAN 和 NB-IoT，仅需 4 颗卫星和 3 颗卫星即可实现非洲和欧洲的特定区域覆盖。
使用元启发式优化技术扩展基于太空传感器的太空监视网络
鉴于人们对维持战术 SDA 的持续兴趣，太空传感器作为 SOSI 网络的组成部分，是一项不可或缺的资产。然而，太空传感器硬件和传感器轨道的设计空间巨大而复杂。只要有合适的目标函数来评估太空传感器设计的性能，就可以使用元启发式优化技术来遍历传感器设计空间。基于信息的传感器任务分配方面的先前工作可以提供与 SDA 相关的传感器性能指标，如参考文献 [13、12、20、14] 所示。针对 RSO 目录的传感器网络任务分配提取了有关传感器观察目标和估计其状态的能力的有用信息。将基于信息的传感器任务分配与元启发式优化相结合，可以为即将到来的 SDA 制定高性能的太空传感器星座设计。
南达科他州
太空发展局 ( SDA ) 正在发布此其他交易机构 ( OT ) 招标，以进行扩散作战空间架构 ( PWSA ) 第 2 部分跟踪层的原型设计工作。T2 跟踪层原型设计工作将加速提供全球、持续指示、检测、警告、跟踪和识别常规和先进导弹威胁（包括高超音速导弹系统）的能力。T2 跟踪层还将通过在星座中整合火控质量传感器来展示导弹防御能力。T2 跟踪层范围包括采购和部署预计至少 54 艘带有红外 ( IR ) 传感器的航天器 ( SV )，分布在六 ( 6 ) 个轨道平面上。在该 OT 下，还可能进行卫星和传感器有效载荷的额外原型设计，以便为需求和星座设计提供信息。据估计，全面部署的跟踪层将包括多个平面上的 100 多个低地球轨道 (LEO) SV。
2020-SPS-性能标准.pdf - GPS
美国全球定位系统 (GPS) 标准定位服务 (SPS) 由基于空间的定位、导航和授时 (PNT) 信号组成，这些信号免费直接提供给用户，供全球范围内的和平民用、商业和科学用途使用。本 SPS 性能标准 (SPS PS) 规定了广播信号参数和 GPS 星座设计方面的 SPS 性能水平。美国政府致力于达到并超越本 SPS PS 中规定的最低服务水平。自 1993 年首次宣布 GPS 初始作战能力 (IOC) 以来，实际 GPS 性能一直达到并超过 SPS PS 中规定的最低性能水平，并且用户通常可以期待性能比此处描述的最低水平有所提高。例如，以当前 (2018) 的空间信号 (SIS) 精度，精心设计的 GPS 接收器在 95% 的时间内实现了 3 米或更高的水平精度和 5 米或更高的垂直精度。许多美国机构都在持续监测 GPS SPS 的实际性能，其中包括联邦航空管理局 (FAA)，该机构在其国家卫星试验台 (NSTB) 网站 ( http://www.nstb.tc.faa.gov/ ) 上发布季度性能分析报告。我们鼓励感兴趣的读者参考此来源和其他来源以获取最新的 GPS 性能。本版 SPS PS 中的性能规范适用于 L1 (1575.42 MHz) 粗/捕获 (C/A) 信号。信息
引文：Luu, Michael 和 Daniel E. Hastings。“对大量低地球轨道卫星星座在轨服务的评估。”加速太空合作
在轨服务 (OOS) 为航天器 (s/c) 的加油、检查、维修、维护和升级提供了新的机会。随着技术的成熟和经济前景的改善，OOS 是未来航天增长的一个重要领域。这种拥堵促使航天器运营商探索如何利用 OOS。地球静止轨道 (GEO) 航天器的 OOS 任务目前正在进行中。这是由于为长寿命整体式化学推进 GEO 资产加油的商业案例已经结束。然而，除了技术演示外，目前还没有针对低地球轨道 (LEO) 航天器的 OOS 计划，因为它们的设计寿命较短且成本较低。随着行业将重点转向 LEO，为 LEO 航天器提供服务将变得尤为重要。为 LEO 星座设计 OOS 系统与基于 GEO 的系统不同，这种差异归因于 LEO 卫星的扩散、环境影响（J2 节点进动、阻力）和不同的星座模式。由于访问增加、分布式风险、灵活性和成本增加，LEO 中的卫星星座正变得更加分散。s/c 的 OOS 可以减少对子系统的要求，例如安全性和冗余需求。这些要求的减少将降低风险、降低成本并提高系统弹性。本文分析了扩散的 LEO 星座中 OOS 的好处。对几种 OOS 系统架构进行了建模；在每个系统架构中，模型将改变服务商数量、高度和轨道机动等质量。该模型的目标是优化成本、时间和效用，以生成 OOS 系统架构的权衡空间。
可负担卫星综合研究平台项目活动概述
摘要 小型卫星的数量急剧增加和商业化要求开发和生产过程能够在更短的时间内以合理的价格应对大量卫星。在 IRAS（经济型卫星综合研究平台）内，当地的太空和非太空企业以及研究机构共同合作并讨论他们的需求。这是在技术基础上与项目团队和行业进展会议一起完成的。研究和开发新技术以降低组件、卫星和卫星星座的开发和生产成本和时间。为了实现这一目标，该项目研究了几种不同的硬件和软件技术。在增材制造技术领域，研究了聚合物和陶瓷材料的使用，结合多功能和仿生结构，以实现具有集成功能的轻质结构。电力和水基推进系统作为先进的绿色推进技术得到开发，可提供足够的推力来将大量卫星分配到轨道上，并在其运行阶段后安全地脱离轨道，同时具有成本效益。此外，还利用 DCEP（数字并行工程平台）研究了一种无需物理接近的卫星协同设计新方法，该方法提供了一个基于 Web 的软件平台，支持使用自动化设计工具和算法。设计工具也是在 IRAS 内部开发的，包括用于星座设计和任务分析以及卫星设计的工具。IRAS 技术也是技术演示卫星任务 SOURCE 的一部分，SOURCE 是一颗立方体卫星，由斯图加特大学空间系统研究所和学生组织 KSat eV 合作开发和运营。本文概述了 IRAS 项目中这些活动领域的概念、成就和当前发展。