NewSpace 代表了一种现代化的太空任务方法,其特点是三个主要元素:太空私有化、卫星小型化和利用太空数据开发创新服务[1]。这一概念不同于传统的政府主导的太空计划,强调 SpaceX 和 Rocket Lab 等私营公司在卫星制造和发射中的作用。商用现货 (COTS) 组件的调整和筛选推动了卫星的小型化,包括立方体、微型和纳米卫星,使其能够在单个发射器中部署并方便进入低地球轨道 (LEO) [2]。低地球轨道卫星运行在距离地球表面 160 至 2000 公里的轨道上 [1],提供各种服务。其中包括地球观测、互联网连接、科学研究、卫星导航、与 5G 技术的集成以及用于航空和海事目的的跟踪。这些服务是太空私有化和卫星小型化趋势的综合影响的结果 [3]。 NewSpace 催生了卫星物联网 (IoT) 的出现,使通过紧凑而高效的低地球轨道 (LEO) 卫星直接从地面传感器收集数据成为可能 [4]。以前,这种数据收集需要广泛的地面站网络。然而,NewSpace 的进步促进了基于云的服务,这些服务提供了共享地面站网络和用于数据处理的高级计算能力。此外,LEO 星座正在改变物联网连接,特别是在偏远地区,FOSSA Systems、Sateliot 或 Lacuna 等公司处于这一发展的前沿。基于卫星的低功耗广域网 (LPWAN) 的出现标志着物联网领域的重大发展,以与地面提供商具有竞争力的成本为设备提供全球连接,从而有望大幅扩展连接设备 [5]。物联网正在通过实现从传感器到自动驾驶汽车的各种设备之间的连接,使各个行业发生革命性变化,自动化和增强运营
摘要:除了比特币之外,区块链在不同领域还有许多应用,在卫星通信和航天工业中具有极大的应用潜力。可以使用区块链技术构建以太空数字代币 (SDT) 形式处理和操纵卫星群太空交易的去中心化安全协议。使用 SDT 对太空交易进行代币化将为基于区块链的不同新解决方案打开大门,以推动航天工业中基于星座的卫星通信的发展。使用智能合约开发区块链解决方案可用于安全地验证卫星群内/之间的各种 P2P 卫星通信和交易。为了管理和保护这些交易,本文使用提出的 SDT 概念提出了一种基于区块链的协议,称为空间交易证明 (PoST)。采用该协议来管理和验证 P2P 连接中的卫星星座交易。PoST 协议使用以太坊区块链进行原型设计,并进行了实验,使用四个指标评估其性能:读取延迟、读取吞吐量、交易延迟和交易吞吐量。根据读取和交易延迟结果,模拟结果阐明了所提出的 PoST 协议在短时间内处理和验证卫星交易的效率。此外,安全性结果表明,根据真实阳性率 (TPR)、真实阴性率 (TNR) 和准确性指标,所提出的 PoST 协议在验证卫星交易方面是安全且高效的。这些发现可能会形成开发新一代基于区块链的卫星星座系统的真正尝试。
由 OHB Sweden 牵头的财团已开始为可能的北极气象卫星 (AWS) 星座任务实施一颗原型卫星。这个低极轨道上的小型卫星星座将频繁覆盖极地地区,以支持改进北极和南极地区的临近预报和数值天气预报 (NWP)。AWS 任务旨在补充现有的极地轨道气象卫星(例如 MetOp 和 MetOp 第二代 (SG)),提供额外的大气探测信息以改进全球范围内的 NWP。这颗重 120 公斤的 AWS 原型卫星将在约 600 公里的太阳同步轨道上飞行,并基于 OHB Sweden 的 InnoSat 平台。有效载荷是 Omnisys Instruments 的交叉轨道扫描被动微波辐射计,具有 4 个频段,可提供大气探测信息,补充 MetOp-SG 上的微波辐射计。全球数据将存储在卫星上,用于特定区域的数据转储以及实时全球广播。地面部分包含泰雷兹公司高度创新的数字波束形成网络 (DBFN) 地面站,可同时跟踪多颗卫星。预计最终的卫星群将为整个北极地区提供延迟时间少于 30 分钟的数据。
摘要 — 综合感知与通信 (ISAC) 和无处不在的连接是第六代 (6G) 网络的两种使用场景。在此背景下,低地球轨道 (LEO) 卫星星座作为 6G 网络的重要组成部分,有望在全球范围内提供 ISAC 服务。在本文中,我们提出了一种新颖的双功能 LEO 卫星星座框架,该框架使用相同的硬件和频谱同时实现多个用户设备 (UE) 的信息通信和感兴趣目标的位置感知。为了在动态环境下有限的无线资源内提高信息传输速率和位置感知精度,我们根据 LEO 卫星星座的特点,通过联合优化通信波束成形和感知波形,设计了一种多卫星协作信息通信和位置感知算法。最后,给出了大量的仿真结果,以证明所提算法的竞争性能。
使用卫星到卫星系统的无线电力传输 (WPT) 技术是一种宝贵而便捷的技术,用于在太空太阳能卫星 (SSPS) 和卫星之间以及潜在的即将到来的行星际任务之间无线传输电力。这种直接传输提供了一种可能的解决方案,可以为卫星提供持续、方便和无限的能源供应,以帮助取代传统的电力储存,并减轻重量,最终降低发射卫星的成本。卫星行业传统上使用光伏电池和核发电机来满足航天器所需的电力。目前的发电和有效管理系统占卫星质量的 10-25%。能源卫星 (E-Sat) 的基于激光的 WPT 概念可以克服重大问题。这种一致的想法可以应用于航天器,通过开发一个名为能源轨道 (E-Orbit) 的 E-Sat 星座来为范围内的航天器提供足够的电力。它将增加令人印象深刻的性能和使用寿命。此外,创建 1600 个 E-Sat 星座以满足低地球轨道的电力需求。总体效率变化取决于激光器、发射器、传输距离和光伏电池的选择,就像在无线通信网络中提高信息的最大传输效率一样。因此,总体而言,卫星间电力传输系统设计在实践中具有充分的指导方针。该技术的开发和演示有助于实现太空太阳能卫星将千兆瓦可再生能源传输到地球的想法。
本论文是亚洲开发银行(ADB)区域技术援助“亚太数字发展基金”项目实施的一部分,该项目由韩国电子亚洲和知识伙伴基金共同资助。亚行领域专家和数字连通性顾问 John Garrity 和亚行可持续发展和气候变化部(SDCC)高级公共管理专家(数字化转型)Arndt Husar 领导了该工作论文的编写,SDCC 数字技术发展部主任 Thomas Abell 负责总体指导。在研究本工作论文的过程中,我们采访了一系列行业专家以了解背景情况,此外还查阅了公开文件,包括研究报告、媒体文章、学术论文、网络研讨会和视频。亚行谨感谢在此过程中与我们分享专业知识的所有人。
证明了其能够显著减少非法活动和经济损失的能力,特别是在渔业领域,据估计,每年因非法活动造成的损失高达 360 亿美元。Unseenlabs 技术独特的 RF 指纹识别能力能够准确识别和跟踪船只,为执法和保护工作提供重要情报。Unseenlabs 还为众多私营部门利益相关者提供服务。其中包括需要准确情报进行风险评估和索赔管理的保险公司、需要可靠船只跟踪的船东以及寻求先进监控和安全解决方案的石油和天然气及海上工业公司。
Sidus 已设计并正在建造一个多任务卫星星座,该星座使用其混合 3D 打印多用途卫星 LizzieSat(“LS”),为全球太空经济提供连续、近乎实时的地球观测和物联网(“IOT”)数据(“LizzieSat 卫星星座”)。LizzieSat 卫星星座将由一百 (100) 颗 LS 卫星组成,这些卫星在 28°-98° 倾角和 300-650 公里高度的不同轨道上运行。LS-1 旨在作为技术演示和探路者任务,旨在验证 LS 总线并确保它在全面部署星座之前满足所有技术性能要求。LS-1 任务还包括 NASA 有效载荷 ASTRA,旨在降低未来深空任务和遥感技术的风险,以改善地球上的生活。
本报告评估了位于低地球轨道的非地球静止卫星随机和受控(有针对性)再入大气层时产生的碎片对地面人员和飞机上人员的风险,以及将这些卫星送入轨道的运载火箭。联邦航空管理局将其审查范围限制在低地球轨道卫星星座的再入大气层,因为目前对发射到中地球轨道 (MEO) 及以上轨道的卫星的处置做法不包括再入大气层。此外,虽然所有非地球静止卫星的发射和处置都存在碎片风险(来自卫星和任何运载火箭部件),但出于本报告中讨论的原因,大型卫星星座的发射和处置,而不是单个卫星,对地面人员和飞机上人员构成最大风险。由于大型星座是“非地球静止卫星数量呈指数增长”的原因,本报告重点关注与低地球轨道大型卫星星座碎片再入相关的碎片风险。报告的估算基于这样的假设:截至2021年3月向美国联邦通信委员会(FCC)提交的申请中提出的12个大型卫星星座将于2035年全面建成并在轨道上运行,并将根据卫星的设计寿命脱离轨道进行处置。