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CogniSAT-6 航天器上的动态瞄准飞行
动态目标定位 (DT) 是一种航天器自主概念，其中传感器数据被获取并快速分析，并用于驱动后续观察。我们描述了这种方法的低地球轨道应用，其中分析前瞻图像以检测云、热异常或陆地用例，以推动更高质量的近天底成像。这种能力的用例包括：云避开、风暴搜寻、搜索行星边界层事件、羽流研究等。DT 概念需要前瞻传感器或敏捷性以在这种模式下使用主传感器、边缘计算以快速分析机载图像以及主后续传感器。此外，可以利用卫星间或低延迟通信链路进行跨平台任务处理。我们描述了正在进行的实施，以便在 2025 年初在 CogniSAT-6（Ubotica/Open Cosmos）航天器上飞行 DT，该航天器于 2024 年 3 月在 SpaceX Transporter-10 发射中发射。
印度 Pratham 的态度确定和控制......
本文介绍了由印度理工学院孟买分校学生建造的微型卫星“Pratham”的姿态确定和控制子系统。学生卫星（如 Pratham）通常具有有限的传感、计算和通信能力，因此需要自主且计算效率高的算法。本文介绍了以最小计算负荷和无需任何地面支持即可实现所需指向精度的姿态确定和控制方法。三轴磁力计、六个 2-π 太阳传感器和一个单频 GPS 接收器用作机载传感器，使用单帧方法进行姿态确定。姿态控制器设计为使用三个正交磁力矩器实现 10 度的天底指向精度。通过涉及卫星环境、动力学、执行器和传感器模型的闭环仿真验证了算法的性能。最后，介绍了实时机载计算机在环仿真的初步结果。
NASA GSFC 94-GHz 机载固态云雷达...
摘要：NASA 戈达德太空飞行中心 (GSFC) 的 W 波段 (94 GHz) 云雷达系统 (CRS) 已全面更新为现代固态和数字技术。该 W 波段 (94 GHz) 雷达在 NASA ER-2 高空飞机上以天底指向模式飞行，提供云和降水的极化反射率和多普勒测量。本文介绍了升级后的 CRS 的设计和信号处理。它包括硬件升级 [固态功率放大器 (SSPA) 发射器、天线和数字接收器] 的详细信息，包括新的反射阵列天线和固态发射器。它还包括算法，包括内部环回校准、使用体积反射率和海洋距离积分反向散射之间的直接关系的外部校准，以及改进的交错脉冲重复频率 (PRF) 多普勒算法，该算法对展开误差具有很强的抵抗力。提供了通过最近的 NASA 机载科学任务升级的 CRS 获取的数据样本。
新的太空侦察任务 - HydroGNSS
有效载荷 • 基于 TDS-1 和 CYGNSS 任务中飞行的仪器的新型 GNSS-R 仪器 • 天底天线 ~13 dBi 双极化、双频 • 与伽利略和 GPS 兼容的仪器，可在轨道上重新配置，支持新的 GNSS-R 测量平台 • 65 千克 SSTL 微型卫星，双冗余核心航空电子设备 • 2.5 年使用寿命加上 2 年延长 • 灵活的星跟踪器姿态，氙气推进 • 双冗余 X 波段 200Mbps 下行链路地面段 • 英国吉尔福德的有效载荷数据地面段 (PDGS) • 基于 www.merrbys.org 传播 1 级、2 级数据 • 端到端模拟器演示为有效载荷设计提供信息 • SSTL 主要工作，由科学团队成员支持 • 运营和所有科学数据产品质量服务交付将由 SSTL 从吉尔福德发射和星座部门进行 • SSTL 采购发射和管理发射活动 • 选择相同的第二颗卫星来增强该计划的科学回报，尤其有利于动态地球物理过程。 • 未来的 HydroGNSS 卫星可以以较低的重建成本添加到该星座中
无人机三维建筑模型对比评估
随着建筑、工程和施工 (AEC) 行业越来越重视可持续性和资源效率，无人机 (UAV) 和地面激光扫描仪 (TLS) 已成为使用 3D 建模监测和检查建筑结构的不可或缺的工具。本研究致力于评估无人机摄影测量和 TLS 技术在建筑物及其结构部件的 3D 建模中获得的质量和准确性。调查涉及无人机在目标结构周围进行天底和倾斜飞行任务以采集数据，利用六 (6) 个地面控制点 (GCP)，而 TLS 数据收集采用通过遍历方法的直接地理参考。结果表明，TLS 由于其点云密度更高而产生了卓越的表面重建质量，而无人机数据满足众多应用的要求，提供了一种方便且经济可行的数据采集解决方案。至于准确性，从两种仪器上都可以辨别出建筑物物体，差异很小，达到厘米级的精度。这些发现不仅凸显了无人机和 TLS 在优化 3D 建模过程中的潜力，而且还为从事城市规划、建筑设计和结构分析工作的专业人士提供了实用的见解。
“观澜”号太空海洋探测任务激光雷达概念图
摘要 在星载雷达观测海洋的各种挑战中，以下两个问题可能更为突出：动态分辨率不足和垂直穿透效果不佳。未来十年，雷达干涉测量和海洋激光雷达技术可能会取得两项备受期待的突破，预计它们将对亚中尺度分辨和深度分辨的海洋观测做出重大贡献。计划中的“观澜”科学任务包括双频（Ku 和 Ka）干涉测高仪（IA）和近天底指向海洋激光雷达（OL）。星载主动 OL 将确保更深的穿透深度和全时探测，从而对地下海洋的光学特性进行分层表征。OL 和双频（Ku 和 Ka）干涉测高系统的同时运行将使我们更好地了解大气和海气界面的贡献，从而大大减少两个传感器的误差预算。 OL有效载荷有望部分揭示真光层中垂直间隔10米的海洋食物链和生态系统，在动态和生物光学上向海洋混合层迈出重要一步。
利用多角度长波红外高光谱数据融合三维地形重建进行地雷探测和雷区测绘
高光谱长波红外遥感与区域三维重建相结合，可提高探测可靠性，减少在山区和丘陵地区搜寻地下物体（杀伤人员地雷、简易爆炸装置和未爆炸弹药）时的误报频率，因为这些地区难以使用扫雷器。多角度遥感使我们能够排除被遮蔽并以一定角度放置的物体的跳跃，并将含有异常物体的土壤与普通土壤和表面不规则物分开。给出了用于雷区测绘的光学数字综合体的概念，其主要基础是高光谱设备，该设备从两个光学通道接收数据，并将它们分成长波红外范围内的数十个光谱通道。一个光学通道扫描天底，第二个通道以一定角度扫描土壤表面。该综合体还包括一个可见光范围的相机，用于接收不同空间平面中的一系列图像以进行进一步的三维重建。描述了一种获取分段高光谱数据并将其与重建的数字地形模型相结合的方法，用于解决隐藏地面和地下物体的探测、侦察以及在不同坡度地形上规划人道主义排雷任务的问题。
通过模拟评估轨道转移对 Diwata-2 微卫星运行的影响
摘要 — 自 2018 年 10 月 29 日发射以来，Diwata-2 已在轨运行三年。因此，其轨道配置的影响比早期阶段更加明显。本文研究了轨道漂移对影响卫星运行的当前问题（如卫星通信和图像质量）的影响。通过五次模拟，包括确定可接受的通行极限、菲律宾上空的顶点事件、通行时间的变化以及卫星时间分辨率的变化，发现卫星通行时间与发射时的设计时间相差了一个多小时。其节点进动率增加，导致通行时间推迟。卫星的时间分辨率也从 31 天变为 11 天，但代价是覆盖面积减少。使用历史双线元素 (TLE) 数据，还模拟了未来的通行。结果发现，目前存在天底指向盲区问题，覆盖了菲律宾整个面积的 58%。还进行了两项预测，以确定卫星何时在当地时间下午 3 点通过。第一种是使用卫星中天事件的线性回归，第二种是使用卫星的历史 TLE。两种预测都一致认为该事件将在 2023 年 8 月发生。因此，在此限制之后，大部分通过都不适合获取图像。
使用
摘要 — 本文建议使用多角度高光谱长波红外遥感技术结合区域三维重建，以提高探测可靠性，减少在山区和丘陵地区搜寻地下物体（杀伤人员地雷、简易爆炸装置和未爆炸弹药）时的误报频率，因为这些地区难以使用扫雷器。多角度遥感技术可以排除被遮蔽并以一定角度放置的物体的跳跃，并将含有异常物体的土壤与普通土壤和表面不规则物分开。给出了用于雷区测绘的光学数字综合体的概念，其主要基础是高光谱设备，该设备从两个光学通道接收数据，并将它们分成长波红外范围内的数十个光谱通道。一个光学通道扫描天底，第二个通道以一定角度扫描土壤表面。该综合体还包括一个可见光范围的相机，用于接收不同空间平面中的一系列图像以进行进一步的三维重建。描述了一种获取分段高光谱数据并将其与重建的数字地形模型相结合的方法，用于解决隐藏地面和地下物体的探测、侦察以及在不同坡度地形上规划人道主义排雷任务的问题。
国际空间站上的 Mini-EUSO 望远镜：发射和初步结果
Mini-EUSO 是一台于 2019 年在国际空间站上发射的望远镜，目前位于空间站的俄罗斯部分。该任务的主要科学目标是寻找核物质和奇异夸克物质，研究瞬变发光事件、流星和流星体等大气现象，观察海洋生物发光以及人造卫星和人造空间碎片。它还能够观测能量高于 10 21 eV 的超高能宇宙射线产生的广泛空气簇射，并探测地面激光产生的人造簇射。Mini-EUSO 可以在紫外线范围（290 - 430 nm）内绘制夜间地球地图，空间分辨率约为 6.3 公里，时间分辨率为 2.5 秒，通过俄罗斯 Zvezda 模块中面向天底的紫外线透明窗口观察我们的星球。该仪器于 2019 年 8 月 22 日从拜科努尔航天发射场发射，其光学系统采用两个菲涅耳透镜和一个焦面，焦面由 36 个多阳极光电倍增管组成，每个光电倍增管有 64 个通道，总共 2304 个通道，具有单光子计数灵敏度，总视场为 44 ◦。Mini-EUSO 还包含两个辅助摄像头，用于补充近红外和可见光范围内的测量。在本文中，我们描述了该探测器并展示了运行第一年观察到的各种现象。