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World File Search System立方体
Hussain, R.、Al-Garni, A.、Iqbal, SS 和 Abbasi, QH (2023) 多波段立方体卫星天线和太空环境设计考虑因素。在：2023 年
立方体卫星，或称CubeSat，确实是一种最近越来越受欢迎的纳米卫星，尤其是那些将立方体卫星视为太空计划传统卫星替代品的人。这是因为它们成本低，并且可以使用商用现货组件制造。立方体卫星的最小尺寸为1U（100 × 100 mm2）。1U可轻松升级以用于更大规模的任务（2至12U）。立方体卫星可执行传统卫星的所有基本活动。其电力需求由固定在立方体卫星机身上的电池组和太阳能电池板满足。然而，由于立方体卫星的尺寸比传统卫星小，因此其子系统必须非常小。此外，天线设计是卫星的一个关键组成部分，包括地面站和卫星之间的下行和上行通信。然而，它的尺寸和重量必须与立方体卫星兼容，并必须具有良好的辐射性能[1]。立方体卫星的天线数量最近有所增加，这些卫星工作在 437 MHz（即业余超高频频段），这不仅可以实现无缝上行和下行通信，还可以使一个立方体卫星在网络中相互连接。此外，超高频范围内的立方体卫星天线配置提供平面和非平面几何形状。文献中已经发表了许多适用于在超高频频段工作的立方体卫星的平面和非平面天线配置，包括缝隙天线、偶极天线、单极天线、螺旋天线、八木天线和曲折线天线。贴片天线和缝隙天线是连接轨道立方体卫星与地球上地面站的最佳选择，因为它们体积小、结构紧凑、弹性好、制造简单。它们还具有最小的辐射损耗、较低的色散和简单的输入匹配
混合六方氮化硼银纳米立方体系统的等离子体增强单光子发射器的量子特性
六方氮化硼 (hBN) 已成为一种有前途的超薄单光子发射器 (SPE) 主体，在室温下具有良好的量子特性，使其成为集成量子光子网络的理想元素。在这些应用中使用这些 SPE 的一个主要挑战是它们的量子效率低。最近的研究报告称，在嵌入金属纳米腔内的多层 hBN 薄片中集成一组发射器（例如硼空位缺陷）时，量子效率可提高两个数量级。然而，这些实验尚未扩展到 SPE，主要集中在多光子效应上。在这里，研究了由在超薄 hBN 薄片中创建的 SPE 与等离子体银纳米立方体 (SNC) 耦合组成的混合纳米光子结构的量子单光子特性。作者展示了 SPE 特性 200% 的等离子体增强，表现为 SPE 荧光的强烈增加。这种增强可以通过严格的数值模拟来解释，其中 hBN 薄片与引起等离子体效应的 SNC 直接接触。在室温下使用紧凑的混合纳米光子平台获得的强而快速的单光子发射对于量子光通信和计算中的各种新兴应用非常有用。
开发创新立方体卫星平台以实现量产
摘要：随着立方体卫星执行复杂和先进任务的能力不断提高，它们正被考虑用于诸如星座之类的任务，这些任务需要很高的开发效率。从卫星接口的角度来看，通过实施灵活的模块化结构平台，可以最大限度地提高生产率，从而在集成和测试阶段轻松实现可重构性。因此，立方体卫星的结构设计在促进卫星集成过程中起着至关重要的作用。在大多数情况下，在主负载支撑结构和内部卫星子组件之间实施的机械接口通过增加或减少复杂性来影响卫星集成的速度和效率。大多数立方体卫星结构设计使用堆叠技术，使用堆叠杆/螺钉将 PCB 安装到主结构上。因此，内部子系统是相互连接的。观察到这种传统的接口方法增加了结构部件的数量，同时增加了集成过程中的复杂性。在这项研究中，基于插槽概念开发了灵活的 3U 和 1U 立方体卫星平台。这种创新的安装设计提供了一种将 PCB 安装到插槽中的简单方法。评估并验证了该概念在批量生产应用中的可行性。进行了计数和复杂性分析，以评估所提出的设计与传统类型的结构接口方法。评估表明，这一新概念显著提高了批量生产过程的效率。
可扩展和可配置的电气接口板，适用于不同立方体卫星平台的总线系统开发
摘要：九州工业大学的 BIRDS 卫星计划设计了一个经过飞行验证的 1U CubeSat 平台电气总线系统。该总线利用背板作为子系统和有效载荷之间的机械和电气接口。背板上的电气线路由软件使用复杂可编程逻辑器件 (CPLD) 配置。它允许在多个 CubeSat 项目中重复使用，同时降低成本和开发时间；因此，可以将资源用于开发任务有效载荷。最后，它为集成和系统级验证提供了更多时间，这对于可靠和成功的任务至关重要。目前 CubeSat 发射的趋势集中在 3U 和 6U 平台上，因为它们能够容纳多个复杂的有效载荷。因此，有必要演示电气总线系统以适应更大的平台。本研究展示了可配置电气接口板在两种情况下的可扩展性：能够容纳 (1) 多个任务和 (2) 复杂的有效载荷要求。在第一种情况下，设计了一个 3U 大小的可配置背板原型来处理 13 个任务有效载荷。使用四个 CPLD 来管理现有总线系统和任务有效载荷之间有限数量的数字接口。测量的传输延迟高达 20 纳秒，这对于 UART 和 SPI 等简单的串行通信来说是可以接受的。此外，测量的背板每轨道 ISS 的能耗仅为 28 mWh。最后，设计的背板被证明是高度可靠的，因为在整个功能测试中没有检测到任何位错误。在第二种情况下，与 1U CubeSat 平台相比，可配置背板在具有复杂有效载荷要求的 6U CubeSat 中实施。CubeSat 部署在 ISS 轨道上，初步在轨结果表明设计的背板支持任务没有问题。
基于被动热控系统的1U模块化立方体卫星瞬态热分析
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
6U 立方体卫星的地球观测任务，分辨率为 5 米，使用卷积神经网络方法进行野火图像分类
摘要：KITSUNE 卫星是一个由 6 个单元组成的立方体卫星平台，主要任务是在低地球轨道 (LEO) 上进行 5 米级地球观测，有效载荷采用 31.4 MP 商用现成传感器、定制光学器件和相机控制板开发。尽管有效载荷是为地球观测而设计的，并以捕捉地面上的人造图案为主要任务，但计划通过卷积神经网络 (CNN) 方法对野火图像进行分类作为次要任务。因此，KITSUNE 将成为第一颗使用 CNN 对 LEO 野火图像进行分类的立方体卫星。在本研究中，卫星上采用了深度学习方法，通过预处理而不是在地面站执行图像处理的传统方法，以减少下行链路数据。 Colab 中生成的预训练 CNN 模型保存在 RPi CM3+ 中，其中，上行链路命令将执行图像分类算法并将结果附加到捕获的图像数据上。地面测试表明，在使用 MiniVGGNet 网络对卫星系统上运行的野火事件进行分类时，它可以实现 98% 的总体准确率和 97% 的 F1 得分成功率。同时，还比较了 LeNet 和 ShallowNet 模型，并在 CubeSat 上实施，F1 得分分别为 95% 和 92%。总体而言，这项研究展示了小型卫星在轨道上执行 CNN 的能力。最后，KITSUNE 卫星将于 2022 年 3 月从国际空间站部署。
FACSAT-2 任务立方体卫星的关键设计，用于观测和分析
摘要 本文介绍了用于 FACSAT-2 (SAT-CHIRIBIQUETE) 太空任务的立方体卫星的关键设计，该卫星用于对哥伦比亚领土进行地理参考观测和分析，以保护环境。该卫星通过两个有效载荷提供电光多光谱图像（分辨率在 4.75 m 和 5 m 之间）数据，同时使用 1000-1700 nm 短波红外光谱范围内的光谱仪提供数据，用于监测温室气体。根据高级技术要求和操作概念，进行了空间、地面和发射段架构的输入识别和定义，定义了一个六单元卫星、一个位于卡利市的带有 S/X 波段天线的地面段，以及使用具有发射器相关特性的 EXOpod。根据欧洲航天局的 ECSS 标准，详细定义和表征了机械结构、电力系统、数据和命令处理系统、机载通信系统和姿态控制和确定系统的子系统。初始设计方案是根据空间、操作和技术要求以及可用于太空任务的财务预算定制的。值得注意的是，本文包含哥伦比亚的独家贡献，包括 S/X 波段天线的定义、加密软件以及物理接口板的设计和实施，以实现卫星总线和 Argus 2000 光谱仪之间的电子兼容性。关键词：FACSAT-2；立方体卫星；关键设计；航天器子系统；空间架构；MultiScape；Argus；地球观测；空间发展；哥伦比亚在太空。
由太阳能帆船技术提供动力的第一个星际立方体的研究和早期开发的研究
Svarog Project是一项学生主导的计划，旨在使用太阳能航行到达Heliopause [1]。帆设置为被动稳定，与以前的星际任务不同，不需要重力助攻，从而使深空探索更加可行和灵活。已经进行了以前的可行性研究，证明了任务的潜力并突出了研究重点。已经开发了一种高保真轨道模型，以证明轨迹的可行性和研究初始条件。目前，正在实施科学机器学习[2]，以研究对系统属性的最佳初始条件，参数和轨迹的敏感性。初始研究表明，逃逸轨迹对于质量与面积比为12 g m -2是可行的。鉴于反复的近距离传递给太阳，任务的持续时间以及其对太阳事件的敏感性，在任务期间理解和建模太空环境至关重要。到目前为止，已经进行了使用GRAS [3]与数据驱动的太阳能电位模型相结合的航天器接收的辐射剂量的初步模拟。使用多粒子模型的内部代码的结构模拟已与商业软件包进行了比较，并与真空室测试配对以进行验证。在Ikaros团队研究和分析[4]之后，我们现在已经开发了非二维分析，该分析将使帆动力学缩放以减少所需的模拟数量，并能够在重力影响下对帆行为进行实验验证。机械和电子设计以及原型制作与研究的努力并行进行。这些已经使部署方法和通信体系结构进行了测试。正在与飞行经过证明的旋转方法并行研究电动机控制的繁荣部署[5]。如果这些技术成功，SVAROG系统可以作为测试新技术和研究机会的低成本推动力，对行星际任务的越来越多以及促进了深空探索。