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融合低地球轨道 GNSS - 无线电导航实验室
摘要 — 传统全球导航卫星系统 (GNSS) 的抗干扰能力可能正在接近实际性能上限。在传统 GNSS 轨道和频谱之外有可能获得更大的增益。低地球轨道 (LEO) 的 GNSS 长期以来被视为有前途但成本高昂，需要大型星座来实现快速导航解决方案。最近出现的商用宽带 LEO 巨型星座引发了人们对这些星座双重用途的研究，既可用于通信（其主要任务），又可用于次要的定位、导航和授时 (PNT) 服务。这些星座的运行波长比传统 GNSS 更短，可实现高度定向、相对紧凑的接收天线。不需要特定于 PNT 的在轨资源：托管宽带网络的发射器、天线、时钟和频谱足以满足 PNT 的需求。非合作使用 LEO 信号进行 PNT 是一种选择，但与星座运营商的合作（与其通信任务“融合”）减轻了从地面跟踪密集低空星座的负担，并使接收器能够产生单历元独立 PNT 解决方案。本文提出了这样一种合作概念，称为融合 LEO GNSS。可行性取决于机会成本，或次要 PNT 任务对通信星座运营商造成的负担。这是根据时间-空间-带宽乘积和能量预算来评估的。结果表明，近距离
低地球轨道巨型星座的全天空电光跟踪
我们研究了全天电光 (EO) 传感器系统在增强低地球轨道 (LEO) 巨型星座的空间域感知 (SDA) 和空间交通管理 (STM) 方面的实用性。我们使用实际的传感器系统性能和真实的天气数据得出结果，并重点研究此类 EO 传感器系统网络在多大程度上可用于跟踪特定会合事件中涉及的主要和次要驻留空间物体 (RSO)，以便更好地为操作员提供行动信息。特别关注涉及 Starlink 和 OneWeb 星座与 LEO 中其他物体的会合。通过详细的模拟，我们证明了全天 EO 传感器系统网络为大规模巨型星座跟踪和会合评估提供了一种有效的方法。
回顾低地球轨道太空任务的电源总线管理技术
摘要：在航天器中，负责管理从太阳能电池阵列到电源总线的电力传输的太阳能电池阵列功率调节器的典型配置与用于地面应用的相应设备有很大不同。本文对最流行的方法进行了全面分析，即顺序开关分流调节和具有最大功率点跟踪的并联输入脉冲宽度调制转换器。它们的性能与典型的低地球轨道任务进行了比较，突出了各自的优缺点。本文还介绍了一种新颖的太阳能电池阵列管理技术，即顺序最大功率跟踪，并证明了它能够促进能量收集，尤其是在太阳能电池阵列不匹配的情况下。它还可以使用相当简单的控制硬件实现最高水平的可靠性。它的运行通过 Matlab-Simulink 模型和实验面包板进行了验证。
新太空环境下低地球轨道卫星星座的 LPWAN 技术趋势
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
低地球轨道共存：大型卫星星座和网络安全治理
在互联互通的世界中，人们很容易只考虑软件驱动应用程序提供的优势。卫星系统的作战能力不仅依赖于计算机，而且空间数据处理和分发也依赖于网络空间。有效载荷和总线指挥和控制操作都由互连的组件组成。在太空活动中使用计算机和软件使它们快速、高效和更可靠。然而，这种对信息技术网络和系统的依赖在太空行动的每个阶段都存在风险：漏洞可能会在系统内蔓延，并阻止或破坏构成星座的太空资产的运作。太空系统的网络安全只能通过明确的安全要求来设想，作为所有现有利益相关者和所有未来参与者的最低行为标准。太空基础设施由相互连接的元素组成，包括空间段、地面段和用户段。该基础设施的大多数元素都是软件驱动的。首先，太空资产需要访问特定指令才能进行远程控制和检查，有效载荷和航天器子系统收集、处理、存储和
地球观测非常低的地球轨道卫星的系统建模
卫星在非常低的地球轨道（VLEO）中的操作与航天器平台和任务设计的各种好处有关。至关重要的是，对于地球观察（EO）任务，降低高度可以使较小且功能较小的有效载荷能够实现与较高高度处的较大仪器或传感器相同的性能，并具有对航天器设计的显着好处。因此，对这些轨道的开发的重新兴趣刺激了新技术的发展，这些技术有可能在此较低的高度范围内实现可持续运营。在本文中，为（i）新型材料开发了系统模型，这些材料可以改善空气动力学性能，从而减少阻力或增加对原子氧侵蚀的抵抗力以及（ii）大气 - 呼吸电力推进（ABEP），以持续的阻力补偿或VLEO减轻。还讨论了可以利用VLEO中空气动力和扭矩的态度和轨道控制方法。这些系统模型已集成到概念级卫星设计的框架中，该方法用于探索这些新技术启用的未来EO航天器的系统级交易。对光学高分辨率航天器提出的案例研究表明，使用这些技术降低轨道高度的显着潜力，并表明与现场与现行现状的任务相比，与现行成本相比，可以节省多达75％的系统质量和超过50％的开发和制造成本。对于合成的孔径雷达（SAR）卫星，质量和成本的降低显示为较小，尽管目前据指出，目前可用的成本模型并未捕获该细分市场的最新商业进步。这些结果是维持VLEO运营所需的其他推进和权力要求，并指出未来的EO任务可以通过在此高度范围内运行而受益匪浅。此外，已经表明，只有已经开发的技术的适度进步才能开始剥削该较低的高度范围。除了减少资本支出和更快的投资回报率，降低成本和增加获得高质量观察数据的上游收益外，还可以传递给下游EO行业，以及各种商业，社会和环境应用领域的影响。
第二届极低地球轨道任务和技术国际研讨会
a) 从斯图加特中央火车站或市中心出发：乘坐 S-Bahn 线路 S1、S2 或 S3，分别前往 Herrenberg、Filderstadt 和 Flughafen/Messe 或终点站 Vaihingen。 b) 从机场 (Flughafen Stuttgart STR) 出发：乘坐 S-Bahn 线路 S2 或 S3，分别前往斯图加特市中心 (目的地为 Schorndorf 或 Backnang)。 c) 从斯图加特-Vaihingen 出发：乘坐 S-Bahn 线路 S1、S2 或 S3，分别前往斯图加特市中心 (目的地为 Kirchheim、Plochingen、Schorndorf 或 Backnang)。在 Universität 站下车，前往北向的车站出口 (从斯图加特市中心出发的方向)，然后沿着以下地图上指示的其中一条人行道行驶：
低地球轨道巨型星座正在深刻影响太空......
低轨巨型星座的快速发展，给世界带来了极大的便利，涉及互联网、通讯、导航、遥感等诸多领域。它不仅是商业航天的重要标志，更是人类航天探索史上的里程碑。
美国低地球轨道主导地位因灰色地带而转变......
低地球轨道 (LEO) 卫星使更广泛的太空和太空服务消费者能够超越地球的陆地范围。这一以前由政府和军方主导的领域的商业化为美国政府和国防部 (DoD) 带来了机遇和风险。近年来，随着太空准入的增加，每年将卫星发射到轨道上的公司和组织的数量也在增加。尽管太空经济固有的高成本和高风险意味着许多此类公司可能会失败（就像以前的太空热潮中发生的那样），1 进入者的数量之多意味着太空生态系统比以往任何时候都更容易进入和更具竞争力。太空观察家预测，未来几年 LEO 将迎来数十个新竞争对手，其中一些竞争对手拥有大量资金支持和国家赞助。2 这种动态表明，国防部需要更加努力地维护和保护参与灰色地带 3 竞争的同行竞争对手所瞄准的国家资产。