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轻巧的卫星平台添加剂制造
摘要：在过去的20年中，具有内部晶格和封闭外壳的内部晶格的轻质结构，由于其刚度的提高，屈曲强度，多功能设计和能量吸收，因此引起了很多关注。添加剂制造的典型几何自由允许为航空应用设计更轻，更硬和更有效的结构。激光粉床融合技术，特别是可以制造具有复杂几何形状的金属零件，从而改变了机械组件的设计和制造方式。这项研究提出了一种重新设计原始卫星结构的方法，该卫星结构由墙壁和肋骨组成，并具有封闭的晶格设计。提出的新结构必须遵守机械性能，尺寸准确性和重量的限制要求。最具挑战性的是原始卫星根据传统制造而设计的第一个频率请求。为了克服这个问题，开发了特定的框架，以局部增厚晶格的临界区域。使用新设计允许符合动态行为并获得维护机械性能的重量。这种主要结构的添加剂制造的制造证明了这项新技术可以满足航空航天局中具有挑战性的请求的可行性。
开发创新立方体卫星平台以实现量产
摘要：随着立方体卫星执行复杂和先进任务的能力不断提高，它们正被考虑用于诸如星座之类的任务，这些任务需要很高的开发效率。从卫星接口的角度来看，通过实施灵活的模块化结构平台，可以最大限度地提高生产率，从而在集成和测试阶段轻松实现可重构性。因此，立方体卫星的结构设计在促进卫星集成过程中起着至关重要的作用。在大多数情况下，在主负载支撑结构和内部卫星子组件之间实施的机械接口通过增加或减少复杂性来影响卫星集成的速度和效率。大多数立方体卫星结构设计使用堆叠技术，使用堆叠杆/螺钉将 PCB 安装到主结构上。因此，内部子系统是相互连接的。观察到这种传统的接口方法增加了结构部件的数量，同时增加了集成过程中的复杂性。在这项研究中，基于插槽概念开发了灵活的 3U 和 1U 立方体卫星平台。这种创新的安装设计提供了一种将 PCB 安装到插槽中的简单方法。评估并验证了该概念在批量生产应用中的可行性。进行了计数和复杂性分析，以评估所提出的设计与传统类型的结构接口方法。评估表明，这一新概念显著提高了批量生产过程的效率。
利用立方体卫星平台推进太阳能帆船技术
LightSail 计划包括开发、发射和运行两颗私人资助的 3U 立方体卫星，旨在推动太阳帆技术的发展。第一艘 LightSail 航天器主要用于演示太阳帆部署过程，于 2015 年春季成功完成近地轨道任务。第二艘 LightSail 任务计划于 2017 年发射，主要目标是演示地球轨道上的帆控制并提高远地点。LightSail 由行星协会管理，由世界各地的会员和私人捐助者资助，是有史以来最雄心勃勃的私人资助太阳帆计划。通过展示从 3U 立方体卫星平台部署和控制太阳帆的能力，LightSail 计划推动太阳帆成为一种可行的太空小型卫星推进技术。本文概述了 LightSail 计划，描述了航天器设计，并讨论了 LightSail 1 的初始试飞结果。
可扩展和可配置的电气接口板，适用于不同立方体卫星平台的总线系统开发
摘要：九州工业大学的 BIRDS 卫星计划设计了一个经过飞行验证的 1U CubeSat 平台电气总线系统。该总线利用背板作为子系统和有效载荷之间的机械和电气接口。背板上的电气线路由软件使用复杂可编程逻辑器件 (CPLD) 配置。它允许在多个 CubeSat 项目中重复使用，同时降低成本和开发时间；因此，可以将资源用于开发任务有效载荷。最后，它为集成和系统级验证提供了更多时间，这对于可靠和成功的任务至关重要。目前 CubeSat 发射的趋势集中在 3U 和 6U 平台上，因为它们能够容纳多个复杂的有效载荷。因此，有必要演示电气总线系统以适应更大的平台。本研究展示了可配置电气接口板在两种情况下的可扩展性：能够容纳 (1) 多个任务和 (2) 复杂的有效载荷要求。在第一种情况下，设计了一个 3U 大小的可配置背板原型来处理 13 个任务有效载荷。使用四个 CPLD 来管理现有总线系统和任务有效载荷之间有限数量的数字接口。测量的传输延迟高达 20 纳秒，这对于 UART 和 SPI 等简单的串行通信来说是可以接受的。此外，测量的背板每轨道 ISS 的能耗仅为 28 mWh。最后，设计的背板被证明是高度可靠的，因为在整个功能测试中没有检测到任何位错误。在第二种情况下，与 1U CubeSat 平台相比，可配置背板在具有复杂有效载荷要求的 6U CubeSat 中实施。CubeSat 部署在 ISS 轨道上，初步在轨结果表明设计的背板支持任务没有问题。
基于射频和光通信的纳米卫星算法设计
纳米卫星及其组件立方体卫星平台及其技术功能是航天领域科学、商业和军事应用的重要组成部分。为了满足立方体卫星平台的主要技术方面，重要的是开展研究和开发过程以改进现有子系统的通信和信息交换子系统。虽然现有立方体卫星平台中广泛使用的射频 (RF) 通信试图通过高频波段传输日益增加的信息量，但现有许可证碎片化、大气障碍源以及发射机和接收机系统的能量和尺寸要求等挑战阻碍了这一过程。作为一种解决方案，可以展示在地面系统中广泛使用的光通信 (OC) 网络在太空中的应用。沿着在这方面开发的主题研究了立方体卫星平台中使用的 OC 系统，并研究了具有激光束控制和主动应答器系统的纳米卫星子系统的操作软件算法，其中包括该技术的优势。
HEO Robotics 对民用空间态势感知服务范围信息请求的回应 - 机构/档案编号 RTID 0648-XV190 - 文件编号 2023-01556 - 2023 年 2 月 27 日
这种在轨检查利用现有的地球观测 (EO) 卫星平台网络，在传感器经过目标物体（例如在役卫星和太空垃圾）附近时进行成像。这种方法具有多种优势，可以快速构建在轨物体的能力，而无需花费时间或成本来开发定制的成像有效载荷或设计和发射专用卫星平台。
