简介近年来,人们对外层空间领域的兴趣日益浓厚。这得益于技术进步和创新,以及民用、国防和商业等领域日益增多的太空应用。最重要的发展是对遥感数据和低地球轨道 (LEO) 通信的需求不断增长。这引起了更大的参与,导致这一空间带过于拥挤。在这一不断发展的格局中,极低地球轨道 (VLEO) 正在成为一种值得关注的替代轨道带。该空间带首次由美国的 Corona 侦察卫星在 1960 年代和 1970 年代初期使用,它们在 150 公里的高度运行,有趣的是,它们将相机胶片抛回地球,然后被飞机在半空中捕获,供情报分析员处理。
Ashley Carlton、Rachel Morgan、Whitney Lohmeyer 和 Kerri Cahoy,“遥测故障检测算法:航天器监测和空间环境传感的应用”,《航空信息系统杂志》第 15 卷,第 5 期,2018 年 5 月,第239-252 页。
摘要 — 卫星遥测数据通常使用预定义的遥测数据表来收集。在选择要收集的数据组后,无论卫星的运行状态如何,都会以预定的间隔重复收集所选数据包中的相同数据。但是,如果卫星运行期间出现特定错误或转换为特定状态,则必须包含与卫星状态相对应的特定数据或修改某些数据集的收集频率。鉴于低地球轨道卫星的接触时间和通信速度有限,在恶劣的通信条件下或卫星处于安全模式时,可能无法完成数据传输。因此,根据当前情况选择性地仅传输必不可少的数据的功能至关重要。本文概述了韩国开发的用于低地球轨道卫星的遥测数据处理方法,并概述了根据卫星运行状态自动调整遥测数据的机制。此外,它还介绍了根据当前条件选择性传输重要数据的各种策略。
2022年2月4日,由于预测的太空天气指数中的错误估计以及以下大气阻力的意外增加,SpaceX损失了其49个Starlink卫星中的40个。通过进一步调查该事件,发现地磁风暴只是次要风暴。尽管如此,两次连续的冠状质量弹出在2月3日至4日袭击了地球,与2月2日相比,热圈密度的平均增加约为20%,局部峰值高达60%。这一事件以及我们正在预期太阳能活动时正在接近第25太阳能周期的太阳能最大值,这表明需要准确的预测,建模和对太阳对热层密度的影响的理解(Dang等,2022)。实际上,大气阻力是低于1,000公里的空间对象的主要干扰力,也是最大的不确定性来源(Berger等,2020)。因此,其确切的估计对于
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
Space Rider 是欧洲的太空工厂。其独特的无人驾驶配置使其有别于新的私人空间站和货运飞船,因为它加速了自主制造、在轨服务、高温炉、更复杂病原体的研究,以及许多在没有人类存在的情况下无法实现的活动。
低地球轨道(LEO)卫星:LEO卫星代表下一代卫星技术,该技术提供了低延迟(与最小延迟的快速连接),高速连接,支持实时通信。5它们在地球表面上方的311英里到1,243英里处运行 - 远低于传统的地静止(GEO)卫星或中等地球轨道(MEO)卫星。就像传统卫星一样,Leo卫星通过使用谱图(即无线电频率)在Leo中的卫星和位于拾起该信号的菜肴之间传输无线信号来发挥无线信号的功能。LEO卫星互联网不依赖有线基础架构来操作,只需要电气连接和Wi-Fi调制解调器。今天,Leo卫星的主要意图是为通信市场服务。 6今天,Leo卫星的主要意图是为通信市场服务。6
•受控的基线流。ti在单个制造设施,组装站点和测试地点生产每个空间EP设备,以控制材料集,辐射公差和电气规范之间的位点对站点变化。•辐射批次接受测试。空间EP设备的总电离剂量(TID)为20克拉德(SI)的总电离剂量(SI)的最低测试,对于能够达到较高TID等级的设备进行了较高的评分测试,从而消除了从批次到批次的辐射变化的任何风险。这些设备通常在资格下从30至50克拉德(SI)进行表征,以获得额外的辐射性能。(对于需要更高水平的TID性能的程序,TI的传统QMLV太空产品通常被评为100 krad(SI)或更高。)•金线。太空EP设备仅使用金债券线,消除了铜的完整性和可靠性问题,并且给定耐受性要求更高。•没有锡鞭的风险。锡晶须即使使用保形涂层,也是一个问题,因为太空的条件恶劣。为了避免这种风险,太空EP产品不使用具有高锡含量的终止。取而代之的是,饰面是镍 - 甲基金,或63%的锡/37%的铅。•延长温度范围。空间环境通常需要-55°C至125°C的温度公差。限定空间EP零件到该温度范围,消除了对延长温度范围的高档需求,这将使TI的保修无效,并可能造成飞行中使用的损害设备。•苛刻的环境资格。太空EP产品通过扩展的高加速应力测试,每个设备上的温度循环以及增强的材料集,以符合NASA驱动的美国测试和材料E-495的E-495量超过添加规格,从而获得了对空间环境特有的流量的添加。