在过去的十年中,世界在太空技术方案中面临大规模插入小卫星。每年,微型和纳米卫星的数量都会增加,并从太空市场的玩家受到更多关注。尽管缺乏国家发射器,但巴西太空计划在上个世纪以某种成功的开发而闻名,包括其太空资产,例如赤道附近的特权发射场,一个由既定的小型卫星计划的飞行且可靠的飞行型飞行器,可用于下降且可靠的声音飞行器,以及微型雷神实验和大学。因此,目前的工作提出了对巴西VSB-30发声火箭的修改,以便允许在低地球轨道(LEO)中发射和插入小型卫星,以满足国家发射器的空白。它还提供了一个立方体轨道衰减模拟和轨道插入模拟,并使用ALCântara发射中心发射的改良火箭,是为了使用此修改后的发射器验证国家任务的潜力。
在外太空中有超过21000个对象,并暴露于苛刻的空间环境中。空间对象的大小有很大变化。我们的研究集中于小型卫星,例如立方体,这些卫星必须尊重时间,空间和能量限制。为了解决此问题,本文介绍并评估了两个容忍在线调度算法算法:算法将所有任务安排为Aperiodic(称为OneOff),而将到达任务放置为Aperiodic或Quartiac ofic odic或周期性任务(称为Oneoff&Cyclic)。基于几种情况,结果表明,订购策略的性能受到系统负载的影响以及与要执行的所有任务的简单和双重任务的比例。“最早的截止日期”和“最早到达时间”为Oneoff的订购政策,或“最小懈怠”订购策略,用于单一和周期性,拒绝所有测试的场景中最小任务。本文还介绍了评估订购策略实时性能的计划时间的分析,并表明Oneoff比OneOff&Cyclic所需的时间更少。最后,发现所研究的算法在恶劣的环境中的性能也很好,并提供与基于三重模块化冗余的系统相同的可靠性水平,系统功耗较少。
1 LATMOS,国家科学研究中心 (CNRS)、凡尔赛圣康坦伊夫林大学 (UVSQ)、巴黎萨克雷大学、索邦大学 (SU),11 Boulevard d'Alembert,78280 Guyancourt,法国; cannelle.clavier@latmos.ipsl.fr(抄送); alain.sarkissian@latmos.ipsl.fr(AS); alain.hauchecorne@latmos.ipsl.fr(AH); slimane.bekki@latmos.ipsl.fr (SB); franck.lefevre@latmos.ipsl.fr(佛罗里达州); patrick.galopeau@latmos.ipsl.fr(PG); pierre-richard.dahoo@latmos.ipsl.fr (P.-RD); andrea.pazmino@latmos.ipsl.fr(美联社) andre-jean.vieau@latmos.ipsl.fr(A.-JV); christophe.dufour@latmos.ipsl.fr (光盘); pierre.maso@uvsq.fr(下午); nicolas.caignard@latmos.ipsl.fr (北卡罗来纳州); frederic.ferreira@latmos.ipsl.fr(FF); pierre.gilbert@latmos.ipsl.fr(PG); catherine.billard@uvsq.fr(CB); philippe.keckhut@latmos.ipsl.fr (PK)2 ACRI-ST—CERGA,10 Avenue Nicolas Copernic,06130 Grasse,法国; oha@acri-st.fr(OHFd); sandrine.mathieu@acri-st.fr (SM); antoine.mangin@acri-st.fr (AM) * 通信地址:Mustapha.Meftah@latmos.ipsl.fr;电话:+33-1-8028-5179 † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
1 LATMOS、CNRS、凡尔赛圣康坦伊夫林大学、巴黎萨克雷大学、索邦大学 (SU),11 Boulevard d'Alembert,78280 Guyancourt,法国; Philippe.Keckhut@latmos.ipsl.fr (PK); Alain.Sarkissian@latmos.ipsl.fr(AS); Thomas.Bouteraon@latmos.ipsl.fr(TB); Slimane.Bekki@latmos.ipsl.fr (SB); Luc.Dame@latmos.ipsl.fr(LD); Patrick.Galopeau@latmos.ipsl.fr(PG); Alain.Hauchecorne@latmos.ipsl.fr(AH); Christophe.Dufour@latmos.ipsl.fr (光盘); Adrien.Finance@latmos.ipsl.fr(AF); andre-jean.vieau@latmos.ipsl.fr(A.-JV); emmanuel.bertran@latmos.ipsl.fr(EB); pierre.gilbert@latmos.ipsl.fr(PG); nicolas.caignard@latmos.ipsl.fr (北卡罗来纳州); clement.dias@latmos.ipsl.fr (光盘); Jean-Luc.Engler@latmos.ipsl.fr(J.-LE); patrick.lacroix@latmos.ipsl.fr (PL)2 DEMR,ONERA,巴黎萨克雷大学,6 Chemin de la Vauve aux Granges,91123 Palaiseau,法国; fabrice.boust@onera.fr(脸书); Kevin.grossel@onera.fr(KG); Veronique.Rannou@onera.fr (虚拟现实); stephane.saillant@onera.fr (SS)3 ACRI-ST–CERGA,10 Avenue Nicolas Copernic,06130 Grasse,法国; Valentin.Stee@acri-st.fr(VS); Antoine.Mangin@acri-st.fr (AM) 4 PIT, OVSQ, 11 Boulevard d'Alembert, 78280 Guyancourt, 法国; pierre.maso@uvsq.fr(下午); sebastien.ancelin@uvsq.fr (SA)5 Adrelys, 52 rue Paul Lescop, 92000 Nanterre, 法国; yavelino@adrelys.com 6 Oledcomm, 10-12 Av. de l'Europe, 78140 Vélizy-Villacoublay, 法国; benjamin.azoulay@oledcomm.net (BA); cyril.brand@oledcomm.net (CB); carlos.dominguez@oledcomm.net (CD) 7 ISIS–Innovative Solutions in Space BV, Motorenweg 23, 2623CR 代尔夫特,荷兰; a.haasz@isispace.nl (AH); a.paskeviciute@isispace.nl(美联社) k.segura@isispace.nl (KS)8 AMSAT-Francophone,14 bis rue des Gourlis,92500 Rueil Malmaison,法国; christophe.mercier@amsat-f.org 9 比利时空间航空研究所(BIRA-IASB),Ringlaan 3, 1180 Brussels, Belgium; David.Bolsee@aeronomie.be 10 凡尔赛大学圣康坦伊夫林分校流行病学和抗生素逃避建模 (EMAE) 部门,巴黎萨克雷大学,校长办公室和中央服务部,巴黎大道 55 号,78035 凡尔赛,法国; catherine.billard@uvsq.fr * 通信地址:Mustapha.Meftah@latmos.ipsl.fr;电话:+33-180-285-179
为了充分发挥其潜力,许多科学和技术领域(例如地球气候监测和保护、国防和安全以及太阳系探索)需要尽可能多地获得非常高分辨率的图像,将高分辨率图像和高重访率结合起来。然而,目前,以合理的成本实现高空间分辨率和高时间分辨率的结合还遥不可及。事实上,只有使用 LEO(低地球轨道)星座中的多颗卫星才能同时满足这两个要求,这需要使用小型单个卫星来降低成本。然而,使用小型平台(例如 CubeSat,一种微型标准卫星)会限制光学孔径的大小,从而限制空间分辨率。例如,由于衍射极限,直径为 10 厘米的望远镜(CubeSat 上的典型最大孔径)只能从 500 公里轨道提供可见光波长(500 纳米)下 3 米分辨率的图像。在 CubeSat 上开发大于 10 厘米的光学孔径是一项重大的光机挑战。
收到日期:2024 年 7 月 24 日。修改后收到日期:2024 年 11 月 12 日。接受日期:2024 年 11 月 18 日。摘要该研究的目的是设计和模拟用于低地球轨道 CubeSat 纳米卫星姿态控制的稳定系统。电子系统位于机械系统内部,在 Proteus 中设计。机械系统在 SolidWorks 中设计,然后下载 CubeSat 3U CAD 进行仿真,最后组装所有 CAD 设计。这些数据用于分析气动阻力、梯度、重力和磁场的空间环境扰动。通过分析欧拉、泊松和四元数方程来完成姿态表示。然后,创建了一个模糊逻辑控制,并给出了两种自动控制案例。分析和虚拟现实模拟表明,CubeSat 3U 纳米卫星的姿态控制正确,考虑到空间环境的扰动和每个轴的新 25° 方向。关键词:模糊控制;模拟;虚拟现实;机电稳定系统;低地球轨道。
摘要 — 伽马射线模块 (GMOD) 是一项用于探测低地球轨道伽马射线爆发的实验,是 2-U 立方体卫星 EIRSAT-1 上的主要科学有效载荷。GMOD 包括一个与硅光电倍增管耦合的溴化铈闪烁体,由定制的 ASIC 处理和数字化。GMOD 主板上的定制固件已设计、实施和测试,用于管理实验的 MSP430 微处理器,包括系统的读出、存储和配置。该固件已在一系列实验中得到验证,这些实验测试了主要时间标记事件 (TTE) 数据在 50 Hz 至 1 kHz 的实际输入探测器触发频率范围内的响应。研究了固件的功耗和成功接收和传输数据包到机载计算机的能力。实验表明,在标准传输模式下,高达 1 kHz 的数据包丢失率低于 1%,功率不超过 31 mW。所展示的传输性能和功耗均在此 CubeSat 仪器所需的范围内。索引术语 —CubeSat、伽马射线、探测器、伽马射线爆发、欧洲航天局“飞向你的卫星!”计划
• 地球观测应用(EO 程序): – 用于公共卫生和昼夜循环气候变化的高分辨率大气监测 => 紧凑型痕量气体光谱成像、微型激光雷达 – 用于天气预报的全球对流层测量 => GNSS 无线电掩星接收器、微波辐射计、Ka 波段降水雷达 – 用于海洋监测的全球海况和冰层测量 => GNSS 反射测量接收器、Ka 波段雷达测高 – 陆地、洪水、火灾隐患的变化检测 => 多光谱和高光谱光学成像(VIS/SWIR/TIR)、SAR 和 AI 软件
作为具有多达六个标准化单元的市售立方体,无法达到瞬时建立低差异光学卫星间链接所需的精度,因此使用搜索模式来扫描剩余的不确定性领域。此分析优化了两个激光通信终端的同时执行的搜索模式组合。基于蒙特卡洛模拟,研究了这些链接的扰动,并计算了相应的关键性能参数,例如平均获取时间和成功率。结果受到硬件规格的惩罚,包括由其设计给出的执行器和传感器带宽。残留态度错误组件意味着对采集过程的重要性,因此在本工作中呈现。图案对通过自动优化算法进行馈送,以调整和分析它们。在两种Cubeisl模型的这种特殊情况下,第一次检测到的采集命中的平均持续时间在3.2 s的模式周期内,表现最佳,螺旋玫瑰和Lissajous-Rose。假设由于有限的态度知识而导致的不确定性领域为±0.2 ver,达到了82.3%至99.9%的成功率。
