过去十年,在轨小型卫星的数量迅速增加,预计未来几年该领域的增长将进一步加速。2011 年,只有不到 100 颗重量不足 600 公斤 (kg) 的卫星被发射到地球轨道。2020 年,发射了 1,200 多颗此类卫星,其中绝大多数归商业实体所有。1 已颁发许可证允许发射数千颗卫星。这些趋势对全球军事用户具有重要意义。小型卫星提供了独特的能力和经济机会,但也带来了新的威胁。本简报概述了小型卫星技术的优势、弱点和战略影响,讨论了当前政府和商业部门在这一领域的努力,并讨论了未来的潜在发展。
轨道设计:根据以下因素设计不同的轨道,例如(太阳同步轨道 - 重复地面轨迹轨道 - 临界倾斜轨道):高度、太阳高度角和滚动角,无推进系统或有推进系统。结果是:确定当地平均太阳时、覆盖面积、上升节点当地太阳时的变化、轨道衰减和脱轨卫星。
本博士项目的动机是深入了解湿度和污染对腐蚀相关问题和电子设备整体可靠性的影响。目前可用的信息有限且不连贯,因此研究子主题的方向在很大程度上受到电子公司目前面临的气候可靠性问题的指导。本论文的研究重点是工艺相关污染、湿度、电位偏差和 PCBA 设计相关方面的协同效应,同时尝试了适用于电气测量的各种测试方法,并与标准化测试方法进行了比较。重点还放在 PCBA 布局的腐蚀预测方法上,目的是分析易腐蚀区域或模拟湿度对电路设计的可能影响,假设由于 PCBA 表面形成水层而导致寄生电路。
分析技术基于因果模型,该模型描述了系统各部件和组件在从初始故障或干扰到不可接受的后果的意外事件链中所起的作用。直到最近,包括人为错误在内的大多数分析工作都花在了验证现有传统设计的运行过程工厂在人机界面方面的安全性上,例如,在核电站 (WASH 1400) 上使用 Therp (Swain 1976)。这种情况导致了对错误的定义和错误率的量化,这些定义和量化涉及外部人为任务的结构和元素,而不是人的功能和能力及其局限性。通常,当前的方法基于对人为错误的分类,分类依据是任务元素或步骤的错误排序或执行;即,分析方法基于任务模型,而不是执行任务的人的模型。然后通过“绩效塑造因素”考虑人类的功能和特征(Swain 1976, 1980)。
我们分析了将月球传感器测量结果与地月空间传感器在地月拉格朗日点 1 晕轨道上融合的轨道质量性能优势。假设了十几种传感器架构来量化跟踪不同系列地月目标的轨迹估计误差。我们使用了各种几何视角以及仅角度和距离测量。使用无迹卡尔曼滤波器处理度量观测值,底层动力学模型由圆形限制三体运动方程组成。整体轨道质量性能以惯性位置、速度和加速度估计误差的平均值和标准差来表示。结果表明,由四个中纬度窄视野仅角度观察者组成的月球传感器架构可以保持 100% 的轨道保管。对所有地月目标的平均位置 RSS 误差均低于 1 公里。我们发现,增加一个仅基于太空的角度观测者可将平均位置估计 RSS 误差降低五倍。总体而言,最佳架构性能组合包含基于月球和基于太空的角度和范围观测。
过去几年,各国政府对外国卫星与敏感的国家安全卫星进行近距离接触(即交会和近距离操作 (RPO))表示了越来越多的担忧。这些活动主要发生在地球同步轨道 (GEO) 区域,执行导弹预警、安全通信和情报收集任务的敏感卫星就位于该区域。与另一个国家的卫星进行交会和近距离操作可能会加剧当前的地缘政治紧张局势或导致不必要的升级。本文概述了 RPO 和 GEO 区域其他卫星机动的基本原理。它提出了一种对不同类型 RPO 进行分类的分类法,并分析了处理它们的四种政策选择:改进的空间态势感知、生命模式信息共享、禁区和守护卫星。
• SpaceX Demo-2 任务成功结束,龙飞船在佛罗里达州彭萨科拉附近的墨西哥湾溅落。Demo-2 机组人员被运回约翰逊航天中心进行飞行后恢复,飞船被送回 SpaceX 进行飞行后处理,并开始为即将到来的 Crew-2 任务进行翻新。 • 2020 财年末,波音公司继续处理 CST-100 Starliner,为重新进行轨道飞行测试 (OFT) 做准备。因此,NASA 未能实现 2020 财年第四季度两个商业合作伙伴完成演示任务的里程碑。 • NASA 的商业载人航天计划和 SpaceX 继续在今年秋天为 Crew-1 发射取得进展,Crew-1 Dragon 完成了最终集成和检查。2021 财年第一季度,运输到 39A 发射台与猎鹰 9 号运载火箭集成,以满足计划中的今年秋天的 Crew-1 发射。 • 美国宇航局的商业载人航天计划于第四季度向业界发布了一份信息请求 (RFI),要求提供亚轨道系统资格和商业载人亚轨道太空运输服务数据。美国宇航局将使用 11 个行业响应来通知亚轨道商业 (SubC) 活动。• 尽管美国宇航局对 COVID-19 的响应限制了对一些 NASA 和承包商设施的访问,但仍在继续执行特定任务的工作,以支持 SpaceX Demo-2 的成功发射、任务操作和机组人员的安全返回。• 整个行业/政府团队的英勇努力使项目在 COVID-19 大流行期间朝着实现强劲的商业 LEO 经济取得了显著进展。但是,由于美国宇航局未能完成两个里程碑——为自由飞行者招标颁发奖项,并且两个商业合作伙伴都完成了演示任务——该 APG 在 2020 财年被评为红色。
几何声学(GA)建模技术假设表面相对于感兴趣的波长较大。对于给定场景,从业者通常会创建一个具有大而平坦表面的 3D 模型,以满足很宽频率范围内的假设。这种几何近似会导致模拟声场的空间分布出现误差,因为会影响反射和散射行为的几何细节被忽略了。为了补偿近似值,建模者通常会估算表面的散射系数,以随机地解释反射方向性中实际的、与波长相关的变化。一种更具确定性的方法可以考虑一系列几何细节不断增加的模型,每个模型都在相应的频带上进行分析,以满足大表面尺寸的要求。因此,为了提高 GA 模拟的宽带空间精度,我们提出了一种多分辨率建模方法。使用波纹墙的比例模型测量、我们的方法与非 GA 技术的比较以及一些简单的听力测试,我们将展示