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空间系统司令部启动 EWS 立方体卫星技术演示 摘要：空间系统司令部的电光/红外气象系统立方体卫星
太空系统司令部启动 EWS 立方体卫星技术演示 摘要：太空系统司令部的电光/红外气象系统立方体卫星技术演示成功搭载 SpaceX 的 Transporter-10 小型卫星共乘任务发射。这项为期一年的 EWS 立方体卫星技术演示将验证新兴的太空 EO/IR 辐射成像技术，该技术使用较小的传感器，从低地球轨道提供及时的气象图像数据。加利福尼亚州埃尔塞贡多——3 月 4 日，太空系统司令部 (SSC) 从加利福尼亚州范登堡太空部队基地搭载 SpaceX 的 Transporter-10 小型卫星共乘任务发射了其电光/红外 (EO/IR) 气象系统 (EWS) 立方体卫星技术演示。为期一年的 EWS 立方体卫星技术演示将验证新兴的太空 EO/IR 辐射成像技术，该技术使用较小的传感器，从低地球轨道 (LEO) 提供及时的天气图像数据。“EWS 立方体卫星技术演示工作代表了 SSC 继续致力于与非传统合作伙伴合作，以拓宽竞争性工业基础，同时培育潜在的突破性解决方案，”EWS 物资负责人兼项目经理 Joe Maguadog 中校说。“如果成功，这将提供一种创新的选择来提供我们渴望评估的太空环境监测数据，这对于使我们部署在世界各地的部队能够计划和执行战区联合行动至关重要。这次演示将为我们向更经济、可扩展且更具弹性的 EO/IR 气象星座的过渡提供信息。” 2020 年 6 月，EWS 计划通过竞争选择了非传统政府承包商 Orion Space Solutions (OSS) 来交付用于此次演示的立方体卫星。这次任务迅速重建了之前的 EWS 立方体卫星技术演示原型能力，该原型在 2023 年 1 月经历了在轨分离异常。美国太空部队 (USSF) 与 OSS 密切合作，能够在不到 30 天的时间内授予新合同，并在短短 10 个月内开发了另一颗卫星。
SWARM-EX 作战概念：三颗立方体卫星编队飞行任务
摘要 — 空间天气大气可重构多尺度实验 (SWARM-EX) 是一种分布式大气物理学仪器，由三个在低地球轨道运行的 3U 立方体卫星组成。在美国国家科学基金会和美国宇航局立方体卫星发射计划的支持下，SWARM-EX 旨在实现一系列具有挑战性的科学和工程目标。该任务的科学目标集中在通过使用每个航天器上的通量探测实验和平面朗缪尔探针传感器对赤道热层异常和赤道电离层异常进行现场测量来解决悬而未决的大气物理学问题。工程目标集中在通过一系列演示和实验来推进立方体卫星集群的最新技术。本文介绍了三项创新，这些创新将使 SWARM-EX 能够克服其重大挑战。首先，将科学目标形式化为一系列主要科学问题和次要测量演示，然后将其转化为必须进行现场测量的空间和时间尺度。然后使用这些尺度来定义航天器必须达到的相对轨道几何形状。其次，引入一种制导、导航和控制系统，该系统能够获取和维持所需的相对轨道配置。所提出的系统只需要地面控制员的最少输入，在航天器间近距离分离时提供被动安全性，并且能够通过利用新颖的混合推进/差动阻力控制方法以最少的推进剂消耗有效地实现大型集群重构。第三，提出了一种操作概念，使任务目标能够以时间和推进剂的高效性实现，同时对在轨异常提供显著的容忍度。详细讨论了操作概念，包括 (1) 每个阶段要解决的具体任务目标、(2) 每个阶段以及阶段过渡期间要使用的控制方法，以及 (3) 按阶段划分的 ∆ v 预算及其获取方式的说明。介绍了控制方法的交易，以及管理集群操作时面临的一些具体挑战，因为集群之间的航天器间隔从数百米到数千公里不等。
TEPCE：系留电动推进立方体卫星……
TEPCE 是一颗 3U 立方体卫星，旨在探索使用电动力推进航天器的可行性。推进力是通过沿着连接两个航天器末端质量的长线（称为系绳）传导电流产生的。当航天器沿其轨道移动时，地球磁场会在磁场和系绳中的电子之间产生洛伦兹力，从而为航天器提供推力。它不需要化学或其他传统燃料源。TEPCE 是首批自给式电动力推进航天器之一。TEPCE 于 2019 年 6 月 25 日搭载 SpaceX Falcon Heavy 火箭发射。这是一艘成功的航天器，展示了可使航天器利用电动力学原理进行机动的机械和电气系统。
立方体卫星的 TT 和 C 卫星 - 适用于 Grissom-1
2.1.1 无线电频率..................................................................................................................................................................................................................8 2.1.2 无线电天线..................................................................................................................................................................................................................................................10 2.1.3 卫星地面通道..................................................................................................................................................................................................................10 2.1.3 卫星地面通道..................................................................................................................................................................................................................1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 17 号
BIRDS-4 1U 立方体卫星任务和在轨结果
九州工业大学的第四代 1U 立方体卫星星座 BIRDS-4 于 2021 年 3 月从国际空间站 (ISS) 部署。BIRDS-4 项目成功建造了巴拉圭的第一颗卫星 (GuaraniSat-1)，同时改进了标准化的总线系统以用于未来的任务。BIRDS-4 立方体卫星星座展示了 BIRDS 总线系统在 1U 平台上处理从技术演示到科学实验的总共九项任务的能力。业余社区可以使用自动数据包报告系统 (APRS) 通过消散来实时传递消息。该模块还用于存储转发任务，以收集偏远地区的数据以建立技术可行性。相机拍摄了地球图像，以便在参与国推广和传播空间科学和技术。 BIRDS-4 还成功执行并演示了其他任务，例如 Henteena 任务、主动姿态稳定、反作用轮手动旋转总电离剂量测量，以及南洋理工大学 (NTU) 设计和开发用于检测和保护组件免受单粒子闩锁影响的芯片任务。并将钙钛矿太阳能电池放置在太空中以检查其性能。本文详细讨论了 BIRDS-4 任务、在轨结果以及从每个任务的成功程度中吸取的教训。它还讨论了使 BIRDS 总线系统能够处理多个任务的方法
深空巡航立方体卫星的自主轨道确定
立方体卫星已成为深空探索的重要选择，但必须提高其自主性，以最大限度地提高科学回报，同时限制操作的复杂性。我们在此介绍了一种在深空巡航的立方体卫星背景下的自主轨道确定解决方案。研究案例是从地球到火星的旅程。考虑使用立方体卫星标准的光学传感器。添加图像处理以 0.2 ” 的精度提取遥远天体的方向：它由多重互相关 (MCC) 算法组成，该算法使用图像背景中的明亮恒星。然后，构建无迹卡尔曼滤波器 (UKF) 以从天体的连续方向执行异步三角测量。在无法进行线性近似的情况下，UKF 满足预期性能。在地球-火星巡航中期，轨道重建达到 30 公里的 3 σ 精度。此外，使用典型的 CubeSat 硬件，滤波器的中央处理器 (CPU) 成本估计为每次迭代不到 1 秒。它已准备好在与数据融合、更快收敛和姿态控制节省相关的新可观测量方面进一步改进。
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
改进行进立方体算法的修改规则代表3D
摘要：行进立方体是3D重建的最广泛使用的等曲面算法。在案例研究中，本文使用了来自大脑图像的MRI的医学数据，尤其是在call体（CC）部分中，以及来自Stagbeetle数据集的音量数据。选择此案例研究以突出3D图像可视化的临床重要性。这项研究可以通过显示固体解剖形状和位置来帮助，这可以指导脑损伤的位置，而小于1 mm的较小误差；因此，它可以支持和最大程度地减少脑外科手术的风险。案例研究是称为call体的大脑的一部分，通常用作脑部手术的参考。对于输入数据，本文使用深度学习方法使用2D分割来获得CC段。本文使用120名患者，培训80％，在国家医院进行测试20％。本文发现了11个矢状切片，其中包含每位患者的166个切片中的call体。这项工作提出了一种改进的MC算法，为现有规则增加了20个新规则，加强了Voxel代表的规则，并将原始的Martinging Cubes算法的15条规则增加到35。因此，3D重建模型覆盖了大孔，使其在很大程度上固体。拟议的3D可视化实现了来自国家医院的数据集的零开放边缘。结果表明，应用改进的行进立方体算法产生了一个3D表示，其结果更好，更健壮，这证明了存在更多的顶点和三角形以及不存在开放边缘的情况。高级游行立方体是拆除开放边缘的好方法。
提高复杂立方体卫星任务自主性和可靠性的途径
对于这一特定任务，该联盟已初步确定了两个可能的研究案例：LUMIO 和 M-ARGO。LUMIO（月球流星体撞击观测器）是一颗 12U 立方体卫星，将进入地球-月球 L2 晕轨道，通过探测流星体的闪光来观察、量化和描述流星体对月球背面的撞击，补充地球上对月球正面的观测，以提供有关月球流星体环境的全球信息并有助于了解月球情况。M-ARGO 是一颗 12U 深空立方体卫星，将与近地小行星会合并描述其物理特性以了解其是否存在原位资源，首次展示立方体卫星系统独立探索深空的能力。这两项任务的特点是在恶劣环境中具有高度的自主性和复杂性，因此是正在进行的 ESA RAMS/FDIR 活动的极佳研究案例。在活动的第一阶段，LUMIO最终被选为项目进一步完善的研究案例。
尼泊尔 Danfe 太空任务：3U 立方体卫星技术演示任务
联合国开发计划署将尼泊尔列为受气候变化影响第四大的国家。全球变暖已导致 40 多个冰川湖随时可能溃坝。一些早期预警系统已经到位，但通过地面蜂窝网络连接。相反，地对空监测系统可以帮助可靠地阻止冰川湖溃坝洪水。本文概述了尼泊尔 Danfe 太空任务在 3U 立方体卫星上部署的此类系统。Danfe 演示了移植 PX4 无人机操作系统的第一个用例以及集成 LoRa 的 STM32 卫星片上系统。带有超声波传感器和 LoRa 的地面传感器终端将冰川水位数据发送到太空。如果演示成功，未来用于监测冰川的卫星星座可以在更短的时间内生产出来，因为硬件和软件都大大简化了。这样的星座可以提供近乎实时的水位数据，同时激发行动以防止任何即将发生的山洪暴发。