本文研究了卫星的在轨寿命。研究涵盖了不同的轨道状态、通用任务分析工具 (GMAT) 模拟和数据,以确认低地球轨道因素对卫星衰减的影响。太阳活动是卫星寿命的一个关键决定因素,影响低地球轨道 (LEO) 卫星所受的大气阻力。研究证实了阻力因素(横截面积和轨道高度)与卫星寿命之间的相关性,强调需要优化这些因素以延长在轨运行以及随后快速脱轨。本研究旨在为更细致地了解大气阻力因素和卫星动力学做出贡献。简介卫星已成为现代世界的重要组成部分,提供从通信和导航到天气预报和地球观测等广泛的关键服务。然而,卫星并不是太空中的永久固定装置。特别是在低地球轨道,卫星可能因大气阻力、潮汐扰动和太阳效应而逐渐失去轨道高度,并最终重新进入大气层并烧毁。因此,卫星在轨寿命是其设计、运行和任务规划的关键因素。
日本的 2025年1月22日,日本东京开发空间中的加油技术 - Astroscale Holdings Inc.(“ Astroscale Holdings Inc.”(“ Astroscale”)的子公司Astroscale Japan Inc.(“ Astroscale Japan”),卫星服务和长期的轨道可持续性在整个Orbits中的长期可持续性,以推广纽约市的发展,并开发了Space DIG的长期可持续性。社区合作计划(K计划),由日本内阁办公室领导,由日本科学技术局推广。 该项目将跨越五年,总预算高达120亿。 建立了K计划,以支持对维持日本全球竞争力至关重要的关键技术的研究和开发。 Astroscale Japan被选为“促成卫星寿命延长的加油技术”计划,并将开发并展示为准备好的卫星的空间加油技术。 该项目将利用Astroscale经过验证的集合和接近操作技术来证明在低地球轨道中加油的化学推进剂。 它还将为各种推进剂进行地面验证,并着眼于对地静止轨道的可伸缩性和电力推进系统加油解决方案。 这个最新项目强调了Astroscale致力于通过轨道上的轨道维修来推进太空中的循环经济,并在减少,再利用,维修,加油和删除的原则的指导下。 其中,加油在延长卫星寿命,减少新发射的需求以及通过克服燃油限制来解锁任务灵活性方面起着关键作用。2025年1月22日,日本东京开发空间中的加油技术 - Astroscale Holdings Inc.(“ Astroscale Holdings Inc.”(“ Astroscale”)的子公司Astroscale Japan Inc.(“ Astroscale Japan”),卫星服务和长期的轨道可持续性在整个Orbits中的长期可持续性,以推广纽约市的发展,并开发了Space DIG的长期可持续性。社区合作计划(K计划),由日本内阁办公室领导,由日本科学技术局推广。 该项目将跨越五年,总预算高达120亿。 建立了K计划,以支持对维持日本全球竞争力至关重要的关键技术的研究和开发。 Astroscale Japan被选为“促成卫星寿命延长的加油技术”计划,并将开发并展示为准备好的卫星的空间加油技术。 该项目将利用Astroscale经过验证的集合和接近操作技术来证明在低地球轨道中加油的化学推进剂。 它还将为各种推进剂进行地面验证,并着眼于对地静止轨道的可伸缩性和电力推进系统加油解决方案。 这个最新项目强调了Astroscale致力于通过轨道上的轨道维修来推进太空中的循环经济,并在减少,再利用,维修,加油和删除的原则的指导下。 其中,加油在延长卫星寿命,减少新发射的需求以及通过克服燃油限制来解锁任务灵活性方面起着关键作用。2025年1月22日,日本东京开发空间中的加油技术 - Astroscale Holdings Inc.(“ Astroscale Holdings Inc.”(“ Astroscale”)的子公司Astroscale Japan Inc.(“ Astroscale Japan”),卫星服务和长期的轨道可持续性在整个Orbits中的长期可持续性,以推广纽约市的发展,并开发了Space DIG的长期可持续性。社区合作计划(K计划),由日本内阁办公室领导,由日本科学技术局推广。该项目将跨越五年,总预算高达120亿。建立了K计划,以支持对维持日本全球竞争力至关重要的关键技术的研究和开发。Astroscale Japan被选为“促成卫星寿命延长的加油技术”计划,并将开发并展示为准备好的卫星的空间加油技术。该项目将利用Astroscale经过验证的集合和接近操作技术来证明在低地球轨道中加油的化学推进剂。它还将为各种推进剂进行地面验证,并着眼于对地静止轨道的可伸缩性和电力推进系统加油解决方案。这个最新项目强调了Astroscale致力于通过轨道上的轨道维修来推进太空中的循环经济,并在减少,再利用,维修,加油和删除的原则的指导下。其中,加油在延长卫星寿命,减少新发射的需求以及通过克服燃油限制来解锁任务灵活性方面起着关键作用。结束
我们的传统是空间咨询和空间工程服务和解决方案,因为 Starion 是 2024 年初 RHEA 集团分拆后成立的两个新的独立法人实体之一。Starion 在专业工程服务、开发和操作系统以及根据客户需求量身定制的解决方案方面拥有超过三十年的专业知识。我们的团队涵盖整个空间任务生命周期,从航天器设计、任务操作和数据收集到卫星寿命结束时的退役,以及数据存档和利用。通过将空间和系统工程与人工智能 (AI) 和量子等成熟和新兴技术相结合,我们创造出创新的解决方案,为我们的客户和社会带来根本性的变化。
目前的长期气候数据记录主要基于运行卫星系统的观测。这些卫星主要用于提供短期天气和环境预测的测量数据。仪器校准缺乏对国际标准 (SI) 单位的可追溯性,传感器和机载校准源在轨道上性能下降,长期数据集必须从一系列重叠的卫星观测中拼接而成,轨道漂移(导致卫星寿命期间卫星观测时间发生变化)将伪影引入长期时间序列,最重要的是,对发射前和发射后的仪器特性和校准关注不足。难怪该系统无法应对长期气候变化的观测挑战。
摘要 - 动物操纵器在太空探索中起着关键作用,并为卫星寿命扩展,轨道资产检查和Deorbiting铺平了道路。但是,尽管设计用于零重力,但在地球重力下测试了太空机器人。大多数太空机器人都被构造出来,使它们无法承受地球的重力负载,因此需要对地面测试的外部支撑系统。但是,常规测试设施,却面临着重大局限性,包括工作空间的限制和动态影响。在这种背景下,计划了一种新型的悬挂系统,用于非重力空间机器人。为了应对这一挑战,本文审查了用于太空机器人测试设置的机械悬架系统,并概述了新颖的SUS-
卫星操作的空间环境非常苛刻,与地球不同。在太空中,几乎不可能修复卫星麻烦。由于这些原因,“高可靠性”是装载在卫星上的各种设备的最重要点。近年来,已经有需要延长卫星寿命的要求,这意味着包括推进器在内的各种设备也需要延长寿命。此外,由于电力在卫星中受到限制,因此减少功耗也很重要。此外,如果成本较低且交货时间较短,它们将在商业上具有竞争力。我们终于完成了如此理想的推进器的开发。(图1,表)顺便说一句,什么是推进器?与发射车分离后,卫星通过其自己的推进系统将卫星转移到预定义的轨道上。进入预定义的轨道后,卫星使用推进系统来保持轨道和态度控制。推进器是该推进系统的一部分,实际上会产生推力。
法律仍然是促进私营太空参与者可持续实践的重要工具。美国国家太空政策保障太空行动遵循促进太空活动长期可持续性的原则 [4]。除了法律和政策之外,对太空可持续性项目的资助还将推动私营太空参与者的活动走向创新和可持续的太空实践,并激励他们遵守国家太空法。英国航天局最近宣布资助旨在延长卫星寿命的举措,以促进子孙后代的太空可持续性 [5]。此外,美国还提供了实验许可证,对限制性活动放宽了条件,使可重复使用的亚轨道发射运营商能够在无需获得正常许可证的情况下灵活地进行测试 [6]。这些举措鼓励遵守法规、创新和采用环保的太空实践。
小型太空机器人有可能通过以更短的时间和更低的成本促进基础设施的在轨组装,从而彻底改变太空探索。如果这样的系统还能够执行在轨维修任务,那么它们的商业吸引力将进一步提高,这符合当前限制太空垃圾和延长已在轨卫星寿命的动力。虽然成功演示了有限数量的能够在轨道上操作的技术,但这些系统仍然很大且是定制的。最近小型卫星技术的激增正在改变太空经济,在不久的将来,缩小太空机器人的尺寸可能成为一种可行的选择,具有许多好处。这一行业范围内的转变意味着一些用于缩小尺寸的太空机器人的技术,例如电源和通信子系统,现在已经存在。然而,在缩小尺寸的太空机器人能够执行有用的任务之前,仍需要克服动态和控制问题。本文首先概述了这些问题,然后分析了缩小系统尺寸对其操作能力的影响。因此,我们提出了最小的可控系统,以便利用现有技术实现小型空间机器人的优势。本文讨论了基础航天器和机械手的尺寸。所提出的设计包括一个安装在 12U 尺寸卫星上的 3 连杆、6 自由度机器人机械手。我们通过模拟评估了这种 12U 空间机器人的可行性,本文提供的深入结果支持了小型空间机器人是可行在轨操作解决方案的假设。2020 COSPAR。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
即使对于服务区域内的人,覆盖范围的可靠性在地理上受到陆地基础设施的限制。然而,降低卫星制造和部署成本已加速了将广阔的星座推向低地轨道(LEO),提供了提高的信号质量,更高的数据速度和更具成本效益的终端硬件。通过利用Leo卫星星座,D2D技术可以在没有地面基础设施的情况下进行通信,克服偏远地区的覆盖范围限制。几项关键的技术创新已经实现了D2D通信。高级波束形成技术[26]允许精确的信号专注于特定地理区域,增强信号质量并减少干扰。软件定义的有效载荷[25]提供动态频谱分配,可实时适应不同的用户需求和监管要求。增强的电力管理系统[33]具有延长卫星寿命并提高了能量效率。组件小型化和终端技术进步使标准智能手机和IoT设备能够直接与卫星通信。这些新事物共同克服了传统的障碍,例如信号衰减和设备兼容性,促进了无接缝的D2D通信并提高了全球连通性。除了技术进步外,监管进步还起着至关重要的作用。FCC拥有高级移动网络运营商 - 卫星网络运营商(MNO-SNO)频谱共享框架,从而可以在陆地和卫星网络之间更好地集成[29]。通过允许卫星操作员从MNOS租赁Spectrum,FCC的框架促进了动态和竞争性的卫星服务,推动MNOS和SNOS之间的和谐,并促进了多租户Leo卫星网络[39]。这样的频谱共享策略可以为最终用户提供更大的灵活性和协调性。表1总结了商业领域中关键D2D部署的状态。我们根据直接到X定义D2D通用的“类型”,其中X采用
尽管人工智能 (AI) 在地面工业中的应用越来越受欢迎,例如汽车工业中的自主导航和制造过程中的预测性维护,但它在航天工业中的应用却很少。因此,本论文旨在研究在轨道上运行的地球轨道卫星上使用人工智能进行机载处理的可能性。第一步,研究在卫星上部署人工智能的兴趣和趋势,然后研究阻碍其发展进程的挑战。第二步,选择五种潜在的机载应用,研究它们与航天工业的总体相关性,以及与传统方法相比的优势。其中,选择使用人工智能预测电池退化的可能性进行进一步研究,因为它显示出最大的潜力。当今用于监测卫星电池退化的方法严重不足,对新方法的需求很大。文献中提出了几种基于人工智能的方法,但很少用于直接机载处理。因此,我研究了将这种算法用于星上应用的可行性,包括评估不同算法的适用性,以及输入参数和训练数据的选择。我发现使用人工智能可以极大地改善卫星在平台和有效载荷层面的各个方面的性能,使其更高效,也更强大,比如星上在轨电池预测。然而,由于缺乏对太空中人工智能的验证和验证标准,加之太空环境的限制,制约了卫星设计,其实施仍然受到严重阻碍。在调查将人工智能用于星上电池预测时,我发现这将是低地球轨道星座卫星的合适应用,特别是为了延长它们的运行时间,使其超出计划寿命,同时仍能确保安全退役。我估计,假设使用该应用程序将卫星寿命从 7 年延长到 7.5 年,那么在一个拥有 500 颗卫星的星座中,每年平均至少可以节省 2200 万美元的卫星更换成本。根据文献中的参考文献,我发现使用长短期记忆 (LSTM) 算法可以做出最复杂的预测,而门控循环单元 (GRU) 算法的处理量较小,但会损失准确性。训练需要在地面进行,可以使用过去类似任务的遥测数据或来自模拟的合成数据。未来的研究需要调查其实施情况,包括选择合适的框架,还要进行基准测试以评估必要的处理能力和内存空间。