本文旨在分析两种可能的系留卫星系统架构的性能,这些系统用作分布式雷达探测仪的平台。第一种架构是横向轨道定向的系留卫星系统,利用与低地球轨道稀薄大气相互作用产生的空气动力进行控制和稳定。第二种架构涉及通过陀螺稳定控制的系留卫星系统,通过使系统围绕轨道平面内的轴旋转来实现。在简要介绍雷达探测技术之后,介绍了描述系统几何形状及其特性的方法,然后将这两种架构的性能相互比较并与当前最先进的技术进行比较。通过分析建模的标称行为,结果表明,这两种提出的架构可以在一个轨道内分别以最大横向轨道分辨率实现连续或多次观测,从而最大限度地减少杂波噪声。与通常每条轨道只能实现最多四次观测的编队飞行架构相比,这是一种显著的性能改进。最后研究了每种架构的优缺点,并讨论了其可能的任务场景。
美国太空军 (USSF) 和 NASA 正在寻求能够增强太空能力的变革性技术。这些技术必须能够实现按需服务,例如轨道转移、机动、能力增强、寿命延长、加油、维修、碎片清除、制造和组装。这些服务可以通过在轨道上而不是在地面上按需组装和制造航天器来实现。确定合作推进使能技术的途径对于确保实现这些目标至关重要。本文介绍了一项多学科努力,旨在构建技术路线图,该路线图将在 10 年内建成一个轨道小型卫星工厂。工厂概念是围绕关键使能技术构建的,例如混合增材制造,它采用熔融长丝制造、激光焊接和线嵌入。还评估了插入工厂的相对技术和制造准备情况。还确定了在未来 3 到 4 年内推进这些技术的合作开发途径。虽然该工厂专注于小型卫星制造,但这项基础工作可以扩大规模,以制造更大的航天器系统。
简介:亚轨道飞行测试是一种非常宝贵但经常被忽视的工具,可用于更快地推进太空研究和技术开发。美国宇航局的飞行机会计划利用商业飞行提供商,使用亚轨道火箭动力飞行器、飞行抛物线轨迹的飞机、高空气球和托管轨道有效载荷平台来加速太空技术的成熟。接触相关的太空环境可以以经济高效且及时的方式验证技术的功能,从而降低更长、更昂贵的任务(包括月球和火星任务)的风险。自 2011 年以来,飞行机会计划已促成超过 260 次飞行,进行了超过 870 次有效载荷测试。飞行机会团队的演讲者将重点介绍这些飞行测试如何支持技术和研究的成熟,并应用于月球和行星探索。
摘要:高度椭圆形轨道(HEO)中的航天器的形成(SFF)引起了很多关注,因为在太空探索中的许多应用中,同时精确的指导导航和控制(GNC)技术(尤其是精确的范围)为此类SFF任务提供了成功的基础。在本文中,我们介绍了一种新颖的K带微波炉(MWR)设备,该设备旨在在未来的HEO SFF任务中对亚毫米级的精确范围技术的轨道验证。范围技术是一种同步的双单向范围(DOWR)微波相蓄积系统,在实验室环境中实现了数十微米的范围精度。提供了MWR设备的详细设计和开发过程,并分析了范围的错误源,并考虑了实际的扰动,为HEO形成场景提供了相对的轨道动态模型。此外,引入了一种自适应卡尔曼过滤算法,用于SFF相对导航设计,并结合了过程噪声不确定性。在使用MWR时,SFF相对导航的性能在高精度六个自由度(6-DOF)移动平台的硬件(HIL)模拟系统中测试。使用自适应过滤器的MWR的最终范围估计误差小于35 µm m,范围率为8.5 µm/s,这证明了未来HEO形成任务应用程序的有希望的准确性。
摘要:作为天问一号轨道器七个科学有效载荷之一,火星轨道器磁力仪(MOMAG)将测量火星及其周围磁场,以研究其空间环境及其与太阳风的相互作用。该仪器由两个相同的三轴磁通门磁力仪传感器组成,安装在3.19米长的吊杆上,间隔约90厘米。双磁力仪配置将有助于消除航天器平台和有效载荷产生的磁场干扰。传感器由安装在轨道器内部的电箱控制。每个磁力仪以1.19 pT的分辨率测量宽动态范围(每轴10,000 nT)的环境矢量磁场。两个磁力仪都以128 Hz的固有频率对环境磁场进行采样,但将在1至32 Hz之间的交替频率模型下运行以满足遥测分配。
对几种控制线的稳态形状和风梯度引起的振动的候选方案进行了研究。使用经典振动链开发了计算机模拟,将自由/固定边界条件叠加在线的稳态形状和张力分布上。分析中考虑了几种形式的恢复力和耗散力。证明了叠加方法在很宽的操作范围内的有效性。开发了一种控制律,它调节拖曳机轨道半径,并证明了所有振动减少 50% 或更好的潜力。研究了第二种方案,即在线的尾端使用可控减速伞。可控减速伞在减少振动方面取得了有限的成功,但在调整线的稳态形状方面很有用。
对几种控制线的稳态形状和风梯度引起的振动的候选方案进行了研究。使用经典振动链开发了计算机模拟,将自由/固定边界条件叠加在线的稳态形状和张力分布上。分析中考虑了几种形式的恢复力和耗散力。证明了叠加方法在很宽的操作范围内的有效性。开发了一种控制律,它调节拖曳机轨道半径,并证明了所有振动减少 50% 或更好的潜力。研究了第二种方案,即在线的尾端使用可控减速伞。可控减速伞在减少振动方面取得了有限的成功,但在调整线的稳态形状方面很有用。
对几种控制线的稳态形状和风梯度引起的振动的候选方案进行了研究。使用经典振动链开发了计算机模拟,将自由/固定边界条件叠加在线的稳态形状和张力分布上。分析中考虑了几种形式的恢复力和耗散力。证明了叠加方法在很宽的操作范围内的有效性。开发了一种控制律,它调节拖曳机轨道半径,并证明了所有振动减少 50% 或更好的潜力。研究了第二种方案,即在线的尾端使用可控减速伞。可控减速伞在减少振动方面取得了有限的成功,但在调整线的稳态形状方面很有用。
对几种控制线的稳态形状和风梯度引起的振动的候选方案进行了研究。使用经典振动链开发了计算机模拟,将自由/固定边界条件叠加在线的稳态形状和张力分布上。分析中考虑了几种形式的恢复力和耗散力。证明了叠加方法在很宽的操作范围内的有效性。开发了一种控制律,它调节拖曳机轨道半径,并证明了所有振动减少 50% 或更好的潜力。研究了第二种方案,即在线的尾端使用可控减速伞。可控减速伞在减少振动方面取得了有限的成功,但在调整线的稳态形状方面很有用。