地球空间已经很拥挤,而且会更加拥挤。这种趋势会迅速增加空间物体之间发生碰撞的概率。由于物体以极高的速度飞行,碰撞后果将是灾难性的。然而,即使当前空间目录的大小为 O(10^4),准确有效的结合评估 (CA) 和碰撞避免 (COLA) 也一直是一大挑战。由于新卫星数量的增加、传感器能力的提高以及凯斯勒综合症,空间目录的大小将迅速增加,除非设计出一种范式转换计算方法,否则情况会更糟。这里我们提出了 SpaceMap 方法,它可以对 O(10^6) 或更多对象执行实时 CA 和近实时 COLA,前提是通过预处理将卫星之间的时空接近度表示在简洁的数据结构中。理论和计算基础是 Voronoi 图,它被称为二维和三维空间中许多对象之间时空推理的最简洁、最有效的数据结构。该算法以 C++ 实现,并以 AstroLibrary 的形式提供,它具有 RESTful API 和 Python 包,可从应用程序调用。借助该库,任何具有基本编程技能的人都可以轻松开发高效的应用程序来解决具有挑战性的时空问题。还介绍了实验结果。
DraMS 蜻蜓质谱仪 DSL 深空物流 EAP 电动飞机推进系统 EGS 探索地面系统 EIS 木卫二成像系统 EMI 电磁干扰 EPFD 电动动力系统飞行演示 ESA 欧洲航天局 ESM 欧洲服务舱 ESPRIT-RM 欧洲加油、基础设施和电信系统 加油舱 EUS 探索上面级 EVA 舱外活动 GDC 地球空间动力学星座 GERS 网关外部机器人系统 HALO 居住和物流前哨 HLS 载人着陆系统 I-HAB 国际栖息地 ICPS 临时低温推进级 IMAP 星际测绘和加速探测器 ISRO 印度空间研究组织 ISS 国际空间站 IT 电离层-热层 JPL 喷气推进实验室 JWST 詹姆斯·韦伯太空望远镜 KDP 关键决策点 LBFD 低爆飞行演示器 LCRD 激光通信中继演示 MASPEX 行星探索质谱仪 MAV火星上升飞行器 MDR 任务定义审查 ML2 移动发射器 2 MSR 火星样本返回 NASA 美国国家航空航天局 NEO 近地天体 NEOCam NEO 相机 NISAR NASA ISRO – 合成孔径雷达 NPR NASA 程序要求 OCI 海洋颜色仪 OMB 管理和预算办公室 Orion Orion 多用途载人飞船 ORR 作战准备情况审查
2017 年 6 月 23 日星期五,武装部队部行政秘书长 Jean-Paul Bodin 向论文作者 Flavien Mie 颁发了 2016 年度国防经济奖,论文题目为“从太空观察地球观测市场的变化”。这项学术研究试图展示卫星图像供应模式如何演变,从而呈现地球观测市场的结构转变。该论文比较了几种国际上军用和民用图像获取模式,并质疑了适应和集中的挑战,特别是在私人供应增长的情况下。当前,地球观测市场正在发生重大变化。卫星图像产品最初仅供机构使用,现在正在成为一种民主化的工具。这种范式转变很大程度上基于小型卫星星座的技术创新。受到生产和空间使用成本降低以及增值服务市场前景的鼓舞,许多初创企业都在寻求在这个市场上占据一席之地。面对这场新的竞争,各国和主要工业家正在重新审视他们的观察方式。这些发展可能会引起国防部队在部队使用和信息提供方面的兴趣:创新格式可以实现信息来源多样化,同时又能满足成本和数据安全要求。太空地球观测市场正在发生重大变化。这些动荡的根源可以追溯到 1990 年代卫星图像领域的自由化运动,其基础是地球观测市场的结构性转型。这些发展既影响价值链上游的观察技术支持,也影响价值链下游此项活动出现的新用途。国防界主要关注地球观测市场(TESTE,2016):明智的决策和战略自主权尤其依赖于卫星图像,其重要性在达格特行动(1990-1991)期间得到了检验。更广泛地说,降低供应成本的目标、向战斗支援工具的演变以及民用创新的发展都证明了这种兴趣的合理性。军事领域也因该市场日益平民化而面临一定的压力(BRAUER,1995),其目的(提供图像)可以被认为是双重的,观察的手段和产品是卓越的两用产品(HERTZFELD 和 WILLIAMSON,2007)。通过分析地球空间观测的供需特征,我们质疑国防领域能力决策的相关性和可持续性。该市场的重大变化将在多大程度上改变国防部未来的采购策略?为了解释这些问题,我们试图从经济角度描述该市场的供需情况,评估近年来的发展情况,并通过几个国家(特别是欧洲和美国)的例子将其置于国际视角中。在介绍地球观测市场的结构转变之后,目的是展示图像供应模型如何演变,并质疑观测参与者的新策略。
1 肯尼亚技术大学天文与空间科学系,内罗毕 PO Box 52428-00200,肯尼亚 2 联合国非洲区域空间科学和技术教育中心 - 英语,Ile-Ife 220882,尼日利亚;tunderabiu@arcsstee.org.ng 3 索邦大学,巴黎理工学院 萨克雷大学,等离子体物理实验室 (LPP),75005 巴黎,法国;christine.amory@lpp.polytechnique.fr 4 实验室 Lab-STICC,UMR 6285,Institut Mines-Telecom Atlantique,CEDEX 3,29288 Brest,法国;rolland.fleury@imt-atlantique.fr 5 南非国家空间局,Hermanus 7200,南非;pjcilliers@sansa.org.za (PJC); jhabarulema@sansa.org.za (J.-BH) 6 阿波美卡拉维大学物理系,科托努 01 BP 526,贝宁; adechinan.joseph@unstim.bj 7 CRASTE-LF,拉巴特 10090,摩洛哥; craste@emi.ac.ma 8 高能物理和天体物理实验室,Oukaïmeden 天文台,卡迪伊亚德大学,FSSM,马拉喀什 BP 2390,摩洛哥; a.bounhir@um5r.ac.ma 9 穆罕默德五世大学拉巴特科学院,Rabat BP 1014,摩洛哥 10 Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia,40128 Bologna,意大利; claudio.cesaroni@ingv.it 11 马里恩·恩瓜比大学大气物理实验室,布拉柴维尔 BP 69,刚果;bvs_dinga@yahoo.fr 12 波士顿学院科学研究所(ISR),马萨诸塞州栗树山 02467,美国;patricia.doherty@bc.edu 13 塞内加尔提埃斯大学理学院,提埃斯 BP 967;idrissa.gaye@univ-thies.sn 14 突尼斯埃尔马纳尔大学理学院原子、分子和应用光谱实验室(LSAMA),突尼斯邮政信箱 2092,突尼斯; hassen.ghalila@fst.utm.tn 15 材料科学和太阳能实验室(LASMES),航空学和地磁学部,阿比让 01 BPV 34 01,科特迪瓦;franck.grodji@univ-fhb.edu.ci 16 金沙萨大学工程学院,金沙萨 XI PO Box 202,刚果民主共和国;bkahindo@unikin.ac.cd 17 埃及-日本科技大学基础与应用科学研究所(E-JUST),埃及亚历山大 21500;ayman.mahrous@ejust.edu.eg 18 埃博洛瓦大学高等技术师范学院测绘系,喀麦隆 Bambili PO Box 39; honore.messanga@univ-yaounde1.cm 19 穆尼大学物理系,阿鲁阿市,邮政信箱 725,乌干达;p.mungufeni@muni.ac.ug 20 阿卜杜勒萨拉姆国际理论物理中心,34137 的里雅斯特,意大利;bnava@ictp.it 21 巴赫达尔大学 Washera 地球空间与雷达科学研究实验室,巴赫达尔,邮政信箱 79,埃塞俄比亚;melessewnigussie@yahoo.com 22 普瓦尼大学物理系,基利,邮政信箱 195-80108,肯尼亚;j.olwendo@pu.ac.ke 23 夸梅恩克鲁玛大学,卡布韦,邮政信箱 80404,赞比亚;patrick.sibanda@nkrumah.edu.com 24 国家气象研究所,科纳克里 BP 566,几内亚; rene-tato.loua@univ-reunion.fr 25 教育学院数学与科学系,卢旺达大学,卢旺达基加利 3446; j.uwamahoro@ur.ac.rw 26 地球物理实验室,FSTGAT,BP32 USTHB,Bab-Ezzouar,阿尔及尔 16123,阿尔及利亚; 27 纳齐博尼大学,布基纳法索博博迪乌拉索 01 BP 1091; * 联系方式:paulbaki@tukenya.ac.ke Doherty 对本文的早期版本做出了宝贵贡献,但于 7 月 14 日去世