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PNT 愿景 2035 - Navisp
A2AD 反介入区域拒止 AAM 先进空中机动 ADAS 自动驾驶辅助系统 ADC 模数转换器 A-GNSS 辅助 GNSS AoA 到达角 AI 人工智能 AR 增强现实 CAS 商业认证服务 COTS 商用现货 CSAC 芯片级原子钟 D2D 设备到设备 DL-AoD 下行链路出发角 DL-TDOA 下行链路到达时间差 DME 测距设备 EASA 欧盟航空安全局 EDA 欧洲防务局 EKF 扩展卡尔曼滤波器 E-LORAN 增强型远程导航 EU 欧洲联盟 EUSPA 欧盟太空计划署 GEO 地球静止轨道 GDP 国内生产总值 GNSS 全球导航卫星系统 HAS 高精度服务 ICD 接口控制文件 IoT 物联网 IF 中频 INS 惯性导航系统 KF 卡尔曼滤波器 LANS 月球增强导航服务 LEO 低地球轨道 LCRNS 月球通信中继和导航系统 LITS 线性离子阱 LNA 低噪声放大器 LNSS 月球导航卫星系统 LORAN 远程导航 MAAS 海上自主表面 MCS 主控站 MEMS 微机电系统 MEO 中地球轨道多 RTT 多往返时间行程 NAVAC 导航创新支持计划咨询委员会 NLoS 非视距 OSNMA 开放服务 - 导航消息认证 PKF 粒子滤波器 PNT 定位导航和授时 PPP 精密单点定位 PRS 公共监管服务 PTF 精密授时设施 QKD 量子密钥分发 QoS 服务质量 QZSS 准天顶卫星系统 RAIM 接收器自主完整性监测 RF 射频
太空微型数据中心
自从卫星首次进入太空以来，地球观测 (EO) 一直是卫星的一项关键任务。为了支持太空应用，EO 卫星拍摄照片的时间和空间分辨率一直在提高，但这也增加了每颗卫星生成的数据量。我们观察到，未来的 EO 卫星将生成大量数据，由于太空和地球之间的通信容量有限，这些数据无法传输到地球。我们表明，传统的数据缩减技术如压缩 [130] 和早期丢弃 [54] 并不能解决这个问题，直接增强当今基于射频的天地通信基础设施 [136, 153] 也不能解决这个问题。我们探索了一种非传统的解决方案 —— 将原本在地面进行的计算转移到太空。这减轻了将数据传输到地球的需要。我们分析了十种非纵向 RGB 和高光谱图像处理地球观测应用的计算和功率要求，发现这些要求无法由当今主导 EO 任务的小型卫星满足。我们支持空间微数据中心 - 大型计算卫星，其主要任务是支持 EO 数据的空间计算。我们表明，一个 4KW 空间微数据中心可以支持大多数应用程序的计算需求，尤其是与早期丢弃结合使用时。然而，我们确实发现 EO 卫星和空间微数据中心之间的通信成为一个瓶颈。我们提出了三种空间微数据中心通信协同设计策略 - 基于 𝑘 − 𝑙𝑖𝑠𝑡 的网络拓扑、微数据中心拆分和将空间微数据中心移至地球静止轨道 - 这些策略可以缓解瓶颈并实现有效利用空间微数据中心。
关于 26 GHz 指配的磋商
SpaceX 是一家成立于 2002 年的私营公司，旨在革新太空技术，最终目标是让人类成为多星球物种。SpaceX 已经实现了一系列历史性里程碑，并自豪地成为历史上第一家将宇航员送入轨道并安全返回地球的私营公司。迄今为止，SpaceX 已成功发射了 330 多个太空任务。SpaceX 正在利用其在太空系统制造、设计和运营方面积累的专业知识来创建 Starlink，这是一个卫星星座，旨在为挪威和全球任何地方提供高速、低延迟的宽带服务。迄今为止，SpaceX 已经发射了 6,000 多颗非地球静止轨道 (NGSO) Starlink 卫星，并部署了采用先进通信和空间运营技术的广泛地面基础设施。Starlink 系统旨在通过优化其与其他授权卫星和地面用户灵活共享频谱的能力来高效利用无线电频谱资源，包括通过使用先进的波束成形和数字处理技术。 SpaceX 目前使用 Ku 波段连接客户用户终端，用于上行和下行频率，网关链路使用 Ka 波段和 E 波段，但随着需求的增长，展望其他波段以满足不断变化的消费者需求将非常重要。SpaceX 于 2022 年 8 月在挪威开始 Starlink 运营，目前在 Åfjord 运营网关地面站。SpaceX 希望扩大该站点，并正在研究在该国建设更多基础设施的可能性，以便为挪威客户提供更好的服务。
联邦通信委员会 FCC 22-91
1. 在本命令和授权（命令）中，我们部分批准和有条件地部分推迟太空探索控股有限责任公司（SpaceX）的申请，即建造、部署和运营由 29,988 颗非地球静止轨道 (NGSO) 卫星组成的星座，即其“第二代”星链星座（Gen2 Starlink），使用 Ku 波段、Ka 波段和 E 波段频率提供固定卫星服务 (FSS)。1 具体而言，我们授权 SpaceX 建造、部署和运营最多 7,500 颗卫星，这些卫星分别在 525、530 和 535 公里的高度和 53 度的倾角下运行，使用 Ku 波段和 Ka 波段的频率。我们推迟考虑 SpaceX 提出的使用 E 波段频率和跟踪信标的提议。我们还批准 SpaceX 的请求，授权其在轨道提升期间进行发射和早期轨道阶段 (LEOP) 操作和测试，以及在卫星从轨道移除过程中进行跟踪、遥测和指挥 (TT&C)，这些都与申请和相关材料中描述的参数一致。最后，我们部分批准并部分驳回 SpaceX 的各种豁免请求。我们的行动将允许 SpaceX 开始部署 Gen2 Starlink，这将为全美人民带来下一代卫星宽带，包括那些生活和工作在传统上没有地面系统服务或服务不足的地区的人们。我们的行动还将实现全球卫星宽带服务，帮助在全球范围内缩小数字鸿沟。同时，这项有限的拨款和相关条件将保护其他卫星和地面运营商免受有害干扰，并维护安全的太空环境，促进竞争并保护频谱和轨道资源以供未来使用。我们暂时推迟对 SpaceX 申请的其余部分采取行动。
OMEP-EOR：用于电轨道提升任务的 MeV 质子通量规范模型
摘要 — 电信卫星的电轨道提升 (EOR) 显著减少了机载燃料质量，但代价是延长了传输时间。这些相对较长的传输通常持续数月，跨越大跨度的辐射带，导致航天器严重暴露于太空辐射中。由于中间辐射带区域密度不大，因此与标准环境模型中的低地球轨道或地球静止轨道等热门轨道相比，其辐射环境受到的限制较少。特别是，需要更具体的 MeV 能量范围质子通量模型，因为质子通量是造成太阳能电池阵列退化的原因，因此对 EOR 任务至关重要。作为 ESA ARTES 计划的一部分，ONERA 已经开发了专用于 EOR 任务的质子通量规范模型。该模型可以估算 EOR 传输典型持续时间内任意轨迹上 60 keV 到 20 MeV 之间的平均质子通量。从范艾伦探测器 RBSPICE 数据中提取了辐射带的全局统计模型。对于没有或低采样的区域，使用 Salammbô 辐射带模型的模拟结果。特别注意对所考虑的任务持续时间内辐射带的时间动态进行建模。开发了高斯过程模型，可以分析计算任意任务持续时间内平均通量的分布。卫星轨迹可以在得到的全局分布中绘制，从而得到航天器所见的质子通量谱分布。我们展示了该模型在典型 EOR 轨迹上的结果。将获得的通量与标准 AP8 模型、AP9 模型进行比较，并使用 THEMIS 卫星数据进行验证。我们说明了对太阳能电池退化的预期影响，与 AP8 相比，我们的模型显示退化预测增加了高达 20%。
联邦通信委员会 FCC 21-48
1. 在本命令以及授权和重新考虑命令（命令）中，我们根据此处规定的条件批准太空探索控股有限责任公司（SpaceX）修改其使用 Ku 波段和 Ka 波段频谱的非地球静止轨道（NGSO）固定卫星服务（FSS）星座许可证的申请。2 具体而言，我们通过将卫星数量从 4,409 颗减少到 4,408 颗来修改许可证；修改 2,814 颗卫星规定的主要运行高度，将其从 1,100-1,300 公里范围更改为 540-570 公里范围；修改用户波束和关口波束的最小地球站仰角，3 并在许可证中纳入在卫星升轨和脱轨期间进行发射和早期轨道阶段（LEOP）操作及有效载荷测试的权力，与申请和相关材料中描述的参数一致。我们进一步得出结论，这一修改不会造成严重的干扰问题，因此需要将 SpaceX 的系统视为在后续处理轮次中提交的系统。4 我们驳回 Viasat, Inc.（Viasat）、SES Americom, Inc. 和 O3B Limited（SES/O3b）、Kepler Communications, Inc.（Kepler）和 Kuiper Systems LLC.（Kuiper）的拒绝或延期请求；The Balance Group 的“反对意见和与受影响机构协商的动议、披露、适当综合保险范围认证、赔偿认证以及暂停或撤销许可的动议”；以及 Viasat 的“依据第 1.1307 条的请愿书”。5 我们还驳回了 DISH Network LLC.（DISH）的证据出示请求。6 此外，我们驳回了 Viasat 对我们先前对此申请十颗卫星的部分批准的重新考虑请求。 7 我们的行动将使 SpaceX 能够对其卫星星座的部署实施以安全为重点的改变，以实现
太空服务、装配和制造 (ISAM) 现状
本文件中使用的首字母缩略词和缩写定义如下。 AC-10 Aerocube-10 ACCESS 可直立空间结构装配概念 ACME 带移动炮位增材制造 AFRL 空军研究实验室 AMF 增材制造设施 AMS Alpha 磁谱仪 ANGELS 本地空间自动导航和制导实验 ARMADAS 自动可重构任务自适应数字装配系统 CHAPEA 机组人员健康和表现模拟 CNC 计算机数控 DARPA 国防高级研究计划局 Dextre 特殊用途灵巧机械手 EASE 舱外活动结构组装实验 EBW 电子束焊接 EELV 改进型一次性运载火箭 ELSA-d Astroscale 演示报废服务 ESPA EELV 二级有效载荷适配器 ETS 工程测试卫星 EVA 舱外活动 EXPRESS 加快空间站实验处理 FARE 流体采集和补给实验 FDM 熔融沉积成型 FREND 前端机器人启用近期演示 GaLORE 从风化层电解中获取的气态月氧 GEO 地球静止轨道 GOLD 通用锁存装置 HST 哈勃太空望远镜 HTP 高强度过氧化物 ISA 空间组装 ISAM 空间维修、组装和制造 ISFR 现场制造和维修 ISM 空间制造 ISRU 现场资源利用 ISS 国际空间站 ISSI 智能空间系统接口 JEM 日本实验模块 JEM-RMS 日本实验模块遥控操作系统 LANCE 用于施工和挖掘的月球附着节点 LEO 低地球轨道 LH2 液氢 LINCS 本地智能网络协作系统 LOX 液氧 LSMS 轻型表面操纵系统 MAMBA 金属先进制造 机器人辅助组装 MER 火星探测探测器
在轨服务、组装和制造（OSAM）现状
AC-10 Aerocube-10 可直立空间结构的接入组装概念 ACME 带移动炮位的增材建造 AFRL 空军研究实验室 AgMan 空间系统敏捷制造 AMF 增材制造设施 AMS Alpha 磁谱仪 ANGELS 本地空间自动导航和制导实验 ARMADAS 自动可重构任务自适应数字装配系统 BONSAI 通过高级集成实现的在轨系统总线复制品 CAVE 协作式自动驾驶汽车环境 CHAPEA 机组人员健康和表现模拟 CNC 计算机数控 DARPA 国防高级研究计划局 DeSeL 可展开结构实验室 Dextre 特殊用途灵巧机械手 EASE 舱外活动结构组装实验 EBW 电子束焊接 EELV 进化型一次性运载火箭 ELSA-d Astroscale 演示的报废服务 ESPA EELV 二级有效载荷适配器 ETS 工程测试卫星 EVA 舱外活动 EXPRESS Xpedite空间站实验处理 FARE 流体采集与补给实验 FASER 现场与空间实验机器人 FDM 熔融沉积建模 FREND 前端机器人实现近期演示 GaLORE 从风化层电解中获取的气态月球氧 GEO 地球静止轨道 GOLD 通用锁存装置 HST 哈勃太空望远镜 HTP 高强度过氧化物 ISA 空间组装 ISAAC 自主自适应看护综合系统 ISFR 现场制造与修复 ISM 空间制造 ISRU 现场资源利用 ISS 国际空间站 Issl 智能空间系统接口 JEM-EF 日本实验模块——暴露设施 JEM-RMS 日本实验模块遥控系统 LANCE 用于施工和挖掘的月球连接节点 LEO 低地球轨道 LH2 液氢 LINCS 本地智能网络协作系统 LOX 液氧
支持观测系统模拟实验的卫星和近空间平台轨道模拟器
摘要：社区全球观测系统模拟实验（OSSE）包（CGOP）由美国国家海洋和大气管理局（NOAA）和联合卫星数据同化中心（JCSDA）开发，它提供了一种工具，可以定量评估新兴环境观测系统或新兴现场或遥感仪器对 NOAA 数值天气预报（NWP）预报技能的影响。OSSE 的典型第一步是模拟来自所谓自然运行的观测。因此，需要观测的空间、时间和视图几何来从自然运行中提取大气和表面变量，然后将其输入到观测前向算子（例如辐射传输模型）中以模拟新的观测。对于尚未建造仪器或尚未部署平台的新提出的系统来说，这是一个挑战。为满足这一需求，本研究引入了一个轨道模拟器，根据特定的托管平台和机载仪器特性计算这些参数，该模拟器由美国国家海洋和大气管理局卫星应用与研究中心 (STAR) 最近开发并添加到 GCOP 框架中。除了模拟现有的极地轨道和地球静止轨道之外，它还适用于新兴的近空间平台（例如平流层气球）、立方体卫星星座和苔原轨道。观测几何模拟器不仅包括被动微波和红外探测器，还包括全球导航卫星系统/无线电掩星 (GNSS/RO) 仪器。对于被动大气探测器，它计算不同平台上拟议仪器的几何参数，例如随时间变化的位置（纬度和经度）、扫描几何（卫星天顶角和方位角）和交叉轨道或圆锥扫描机制的地面瞬时视场 (GIFOV) 参数。对于 RO 观测，它确定卫星或平流层气球上的发射器和接收器的几何形状并计算它们的倾斜路径。该模拟器已成功应用于最近的 OSSE 研究（例如，评估未来地球静止高光谱红外探测器和平流层气球 RO 观测的影响）。
深空基础设施、开发和殖民的前景
简介 有人认为，继互联网之后，工业向太空迁移是下一个重大举措。深空航行/利用/商业化/殖民化正在迅速从人类负担得起的长期不安全、长期安全的东西负担不起的状况，转变为既负担得起又安全。这是由于一系列先进/革命性的技术大大提高了能力、降低了成本，从而确保了安全（参考文献 1-6）。太空商业化，现在是地球同步轨道及以下，每年接近 3500 亿美元的全球产业，随着深空商业化的出现，预计将发展成为数万亿美元的经济引擎。商业实体实时开发可重复使用的太空进入火箭，是深空操作这一假定转变的主要初始推动因素。这似乎将低地球轨道 (LEO) 接入成本降低了 14 倍。随着机器人/人工智能 (AI) 取代人类及其相关的运营成本，未来还将实现更大的降低（参考文献 7 和 8）。更便宜的太空进入被认为是国家空间协会空间发展路线图中要解决的首要问题。低地球轨道进入的历史成本水平长期以来一直是商业深空发展的主要抑制因素，对于地球静止轨道及以下的一些活动而言，这是当前商业空间的领域。第二组真正具有商业深空支持作用的技术是强大的协同组合，可实现信息技术、计算、机器人、人工智能、纳米以及现在的量子和能量学革命的大规模小型化、低成本和增强能力，以及人类健康和基于生物的空间原位资源利用 (ISRU)、合成生物学等（参考文献 9、10）。从历史上看，涉及人类的太空任务成本比机器人活动高出 500 倍左右。展望未来，自主机器人有望在接近人类的水平上运行（参考文献 11），除人类殖民外，还将降低人类在太空存在的成本和对深空商业化活动的运行要求。