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World File Search System太空监视
使用商用星跟踪器探测在轨碎片的可行性分析
美国太空监视网络 (SSN) 目前跟踪低地球轨道 (LEO) 上的 23,000 多个驻留空间物体 (RSO)。SSN 使用地面雷达和光学方法，这些方法易受大气、天气和光照条件变化的影响。这些障碍将监视能力限制在特征长度大于 10 厘米的物体上。因此，数十万个较小的 LEO RSO 仍未被跟踪，从而降低了整体太空态势感知能力。先前的研究已经证明了使用太空商用星跟踪器 (CST) 探测和跟踪特征长度大于 10 厘米的物体的可行性。我们在本文中提出的分析表明，CST 也可用于探测尺寸小于 10 厘米的碎片颗粒。我们将粒子建模为具有零相位角和 10% 反射率的朗伯球。碎片颗粒的视在目视星等表示为颗粒大小和 RSO-CST 距离的函数，并与各种 CST 的灵敏度水平进行比较。我们发现，在适当照明的情况下，一些 CST 甚至可以在数十公里的距离内探测到特征长度在 1 厘米到 10 厘米之间的碎片。更灵敏的 CST 可以识别数百公里外该尺度较大端（即 10 厘米）的 RSO；或者，它们可以在更近的距离内追踪小于 1 厘米的物体。
空间碎片跟踪和预测模型
一、引言 航天技术的飞速发展导致运行中的航天器数量显著增加，而这些航天器现在面临着来自太空垃圾的严重威胁。这些碎片主要来自频繁的发射活动，导致卫星和其他太空资产的风险越来越大。截至 2022 年 3 月，美国太空监视网络 (SSN) 已记录了大约 25,000 件太空碎片、报废航天器和活跃卫星，预计这一数字还将持续上升。与大型碎片的碰撞会彻底摧毁航天器，而即使是高速飞行的小碎片也会造成严重损坏，导致性能下降或完全失灵。因此，有效跟踪和预测空间碎片对于保护运行中的航天器和确保太空探索的可持续性至关重要。空间碎片跟踪不仅需要检测空间碎片的存在，还需要预测其轨迹以减轻碰撞。空间碎片跟踪系统一般可分为地面系统和天基系统，每种系统都有其优点和局限性。地面系统使用地面上的望远镜和雷达，但受到天气条件和地球自转的限制。太空系统使用卫星或航天器上的传感器，可以更可靠地探测太空垃圾，而不会受到大气的干扰。其中，先进的算法和机器学习方法（例如，Tao 等人，2023 年提出了一种时空显着性网络）
太空鱼叉弹丸分析用于空间碎片捕获
太空碎片首次通过1957年10月的人工卫星卫星施普尼克（Sputnik 1）首次发射（NASA，n.d。）开始积聚在地球轨道上。从那时起，越来越多的废弃物体增加了潜在灾难的机会，包括诱导空间碎片的敲击作用，即凯斯勒综合征（国家空间中心，2021年）。这种影响可以消除地球的卫星基础设施，包括每天文明依靠的天气监测，导航和通信。，2020年，114个发射，大约有1,300颗卫星进入太空，而在2021年，该数字增加到了1,400个新卫星的发射（“多少，”，2021年）。主要是，空间碎片位于低地球轨道（LEO），位于地球表面2,000公里以内，尽管在赤道以上35,786公里的地静止轨道（GEO）中可以找到某些碎屑。在2021年，美国太空监视网络（USSSN）跟踪了超过0.1m的15,000块空间碎片。高度决定了卫星或碎屑返回地球所需的时间。在重新进入地球大气之前，几年的物体在600公里以下的轨道范围内，而几个世纪以上的物体将绕1,000公里的轨道轨道轨道（不列颠尼卡，n.d。）。
高保真电光空间域意识场景模拟器
航空航天已经开发了高保真的太空领域意识（SDA）场景模拟器，为基于地面和空间的电光传感器提供现实的太空监视场景，以在从概念开发到操作到操作以及评估任务数据处理Algorithm和其他数据Pipeelines的所有阶段中的利益相关者为利益相关者提供模拟图像。我们使用传感器 - 目标参与方案构建场景，该场景在添加适当的背景，恒星，目标和噪声组件的同时对场景的频段辐射指定进行建模。场景模拟器使用恒星目录，包括超过十亿星的Gaia目录，将它们准确地放入图像中，并准确地表示其颜色校正的带有带有的亮度降低至22级。模拟器使用其他已发表的数据来对银河系平面中的黄道光和未解决的恒星的自然天空亮度进行建模。此外，由于未拒绝的杂散光而产生的较高背景是基于实验室和轨道测量结果注入诸如宇宙射线之类的时间背景效应。模拟器可选地包含了电流传感器偏置结构和噪声源的实验室测量，例如深电流，读取噪声和其他时空传感器噪声的来源。由模拟器创建的高保真场景目前用于降低风险，指导技术开发并为多个程序提供操作范围，以确保传感器硬件性能和数据处理软件将满足任务需求和要求。航空航天可以通过任何传感器观察操作概念（CONOPS）模拟场景，场景中的目标可以以任何忠诚度建模，从简单的漫不好物球体到高保真计算机辅助设计（CAD）模型，呈现出具有现实的双向反射率分配功能（Brundfs）和摄取复杂的效果。
Sodern 宣布推出其新型 Auriga™ Gyro 卫星设备
然而，由于轨道的多样性以及发射器和 OTV 任务的持续时间，我们的客户要求我们找到一种解决方案，使姿态控制更稳定，以应对跟踪器被太阳遮蔽或惯性单元漂移的问题。因此，我们的 Auriga™ 陀螺仪解决方案旨在为客户提供精确、连续的信息，以实现最佳 ADCS。该解决方案将满足常规和敏捷任务（如地球观测和物联网）的需求，但也可用于新发射器、长期任务和/或需要在整个任务过程中进行最佳姿态控制的多轨道发射。我们收到越来越多要求配备这种发射器的请求，并致力于向客户提供我们的专业知识和技能。” Sodern 开发了新版本的 Auriga™ 软件库，用于控制 OH。该库现在包括使用卫星上任何可用陀螺仪提供的角速度的选项。 Auriga™ 陀螺仪对于执行地球观测或太空监视等敏捷任务的卫星特别有用。Auriga™ 陀螺仪还可以安装在执行长期任务的发射器上。通过将 Auriga™ 星跟踪器与陀螺仪耦合，运动稳健性（即承受快速旋转的能力）得到显著改善，包括星跟踪器处理过程中陀螺仪的速度。此外，将星跟踪器的数据与陀螺仪的数据合并，使耦合设备能够持续提供姿态，即使在星跟踪器不可用（致盲、卫星机动）时也是如此。这个新软件版本还包括在经历致盲或卫星机动后快速返回跟踪模式的算法，而无需经过获取模式（空间丢失模式）。如果陀螺仪测量不可用，星跟踪器将继续工作而不会中断。该解决方案还具有飞行中估计和校正误差的算法，特别是陀螺仪（偏差、比例因子、轴间错位）。这可以比在地面上更精确地校正误差，并提供最佳性能。与简单的战术级陀螺仪（ARW = 0.15°/√h）结合使用可以显著提高 Auriga TM 的稳健性：
可扩展的自主地理分布式地面网络
“第一次太空时代”是由 1957 年 10 月俄罗斯发射的 Sputnik 1 引爆的。美国和苏联为获得和保持太空优势而展开的激烈竞争创造了一个争夺领域。在此期间，大多数进入轨道的系统都是为军事行动而设计的。1991 年苏联解体，标志着冷战的结束，美国及其盟国成为“第一次太空竞赛”的赢家。1991 年的沙漠风暴行动标志着太空能力首次作为传统军事规划、后勤和作战的组成部分。全世界都目睹了美国利用其太空能力为系统提供精确的目标信息，并使得制导精确弹药的使用产生了毁灭性的后果。沙漠风暴行动的有效性促使其他国家注意到太空提供的诸多优势并试图复制美国的太空能力。这标志着向“第二次太空时代”的过渡。目前，太空和传感技术的进步和创新使商业公司和美国和俄罗斯以外的其他国家（如中国、欧盟成员国、日本、加拿大和印度）能够加入太空竞赛。具体来说，商业公司正在竞相降低进入太空的成本并颠覆与太空相关的行业。国家和商业利益相关者对太空的投资激增标志着“第三次太空竞赛”的开始。许多国家将太空视为作战领域，商业公司正在提供曾经仅供军方使用的服务，商业巨型星座正在兴起。法律、法规和行为规范面临着跟上快速变化的挑战。由此产生的驻留空间物体 (RSO) 激增，包括国家或独立商业实体拥有和运营的空间碎片和航天器。这些航天器可以动态机动，需要对所有地对空、空间、空对地和地球外的作业进行近乎实时的空间监视，以确定归因、确定意图并确保飞行安全。这种太空监视必须持续进行，以识别、跟踪、检测变化并区分运行中的航天器和碎片。
空中客车和泰雷兹公司设计的 CERES 侦察空间系统成功发射，基于 ESSAIM 和 ELISA 信号情报演示器
空中客车和泰雷兹公司设计的 CERES 侦察空间系统成功发射 基于 ESSAIM 和 ELISA 信号情报演示器 @AirbusSpace @ThalesDefence @CNES #DGA @AVIO @Arianespace @Thales_Alenia_S #CERES #SpaceMatters #NextSpace 库鲁，2021 年 11 月 16 日——由空中客车防务与航天公司和泰雷兹公司为法国军备总局 (DGA) 设计和制造的 CERES 空间系统（空间电磁侦察能力或天基信号情报能力）卫星已从法属圭亚那的欧洲航天港通过 Vega 运载火箭成功发射。 “我们已准备好为法国推出下一代太空监视能力：CERES！空客公司空间系统负责人让马克·纳斯尔表示：“委托空客负责建造和完成整个空间系统是对我们专业知识和先进技术的充分认可，尤其是从 ESSAIM 和 ELISA 演示项目中获得的技术。” “三颗 CERES 卫星将为法国提供其首个信号情报卫星系统，从而证实了我们作为法国天基情报系统总承包商的能力。”他继续说道。CERES 旨在探测和定位地面传感器无法到达区域的无线电通信系统和雷达的电磁信号。在低地球轨道上，CERES 不受空域飞越限制，可以在各种天气条件下运行。该系统将为法国武装部队的军事行动提供深入信息，从而提高态势感知能力。CERES 将通过其首个信号情报 (SIGINT) 卫星系统完善法国的战略和战术国防情报能力。 DGA 信任泰雷兹负责 CERES 端到端任务的执行，我们依靠我们在太空 SIGINT 领域 20 多年的经验，尤其是 ESSAIM 和 ELISA，我们在卫星有效载荷和用户地面段方面的独特专业知识，以及我们在所有环境中 SIGINT 和电子战方面的广泛知识”，泰雷兹国防任务系统执行副总裁 Philippe Duhamel 表示。该系统包括由三颗相同卫星组成的空间段，这些卫星携带 SIGINT 有效载荷，以及用户和地面控制段。空中客车防务与航天公司和泰雷兹是整个端到端系统的联合承包商。空中客车负责全球系统集成和由三颗卫星组成的空间段，而泰雷兹负责整个任务链和系统性能，从机载有效载荷到用户地面段。此外，泰雷兹阿莱尼亚航天公司还作为空中客车的分包商，提供卫星平台。法国航天局 CNES 作为 DGA 的协助伙伴，采购了发射服务和地面控制部分。
新闻稿
Menlo Park，美国加利福尼亚，2021年10月19日-Leolabs，Inc。，是世界领先的空间领域知名度（SDA）和空间交通管理（STM）服务（STM）服务（STM），今天宣布澳大利亚作为其下一个太空雷达的地点。西澳大利亚太空雷达代表了lelabs不断增长的S波段，分阶段阵列传感器的重要补充。在2022年完成时，它将将Leolabs的雷达位点总数扩展到六个，并将空间雷达的总数扩大到十个。“地球上没有比澳大利亚更具战略意义的地点来监测低地球轨道（LEO）活动的前所未有的增长，” Leolabs的首席执行官兼联合创始人Dan Ceperley说。“一方面，西澳大利亚的空间雷达非常适合追踪卫星和碎屑的能力，从而提高了我们所有的空间数据和映射服务的及时性另一方面，此雷达将加入我们的全球雷达星座，提高我们监视太空中关键风险和事件的能力。它进一步巩固了我们的领导地位，这是在南半球部署大量空间覆盖范围的唯一组织。这些功能在澳大利亚和全球构成了新产品和服务的独特机会。Leolabs很高兴支持这些指示。” Ceperley继续说：“西澳大利亚的太空雷达只是勒拉布人在澳大利亚进行长期投资的战略愿景的一个要素。”“这种愿景扩展到招募和成长世界一流的团队，这是澳大利亚太空社区不可或缺的一部分，并在全球范围内推动了Leolabs的活动在这方面，我很高兴地报告说，我们澳大利亚团队的领导已经到位，并希望积极扩展，尤其是在软件和其他技术领域中。我们的雷达是多年的投资，因此我们将承诺投资于新的空间经济的澳大利亚太空专业知识。“我们很高兴欢迎Leolabs来到澳大利亚，”澳大利亚太空工业协会的首席执行官詹姆斯·布朗（James Brown）表示，他们与我们发展澳大利亚太空工业基地的任务保持一致澳大利亚显然有机会成为太空监视的超级大国和全球太空治理的领导者，而勒拉布人当然可以在支持和告知这一任务方面发挥作用。我们认识到，西澳大利亚西部太空雷达仅仅是开始。” Leolabs Australia董事总经理Terry Van Haren说：“我对澳大利亚太空行业的未来更加乐观，勒拉布人会为建立未来而做出的贡献。”“狮子座的商业化和国家参与者在狮子座的参与继续加速，随着我们在这里扩大能力，勒拉布人准备支持澳大利亚在
凯瑟琳·凯利 美国太空军
凯瑟琳·凯利女士是高级行政服务部门的成员，现担任美国太空部队人力资本太空行动副主管。她为太空部队提供行政领导和管理指导，涉及人员管理的所有职能领域，包括部队结构分析、人员计划、文职人员、战备、高级军官事务、部队质量问题、平等机会以及为分布在全球 175 个地点的军事和文职人员提供家庭支持，以支持该部队的太空发射、太空监视、导弹预警和卫星指挥与控制行动。凯利女士通过维拉诺瓦大学的陆军预备役军官训练团计划获得第 1 步兵师后勤军官的任命。她转而担任陆军部的文职，负责该部门历史上最全面的基地调整和关闭流程，以及管理后勤、企业基础设施和空间管理。2016 年，凯利女士出任阿灵顿国家公墓主管，负责重建人们对陆军公墓运营的信任和信心，并为资本重组、扩张和技术创新制定战略方向。在担任现职之前，凯利女士曾担任陆军未来司令部首席人力资本官。在那里，她建立了位于德克萨斯州奥斯汀的司令部总部，并担任人力资源各方面的高级顾问，包括建立陆军第一个针对士兵和平民的软件重点培训。教育 1999 年，维拉诺瓦大学政治学学士学位，宾夕法尼亚州维拉诺瓦 2003 年，俄克拉荷马大学国际关系硕士学位，通用电气海德堡 2012 年，美国国家安全和战略研究硕士学位海军战争学院，罗德岛州纽波特 任务 1999-2003，后勤官，欧洲司令部，J4 和第一步兵师 - 斯图加特 GE 2004-2007，业务流程助理，博思艾伦汉密尔顿公司 - 华盛顿特区 2007-2008，战略规划师，陆军物资司令部 - 弗吉尼亚州贝尔沃堡 2008-2011，基地调整和关闭主管，陆军物资司令部 - 弗吉尼亚州贝尔沃堡。贝尔沃 VA 2012-2013，阿灵顿国家公墓标准与评估主管 - 弗吉尼亚州阿灵顿 2013-2014，五角大楼信息技术局企业管理总监 2014-2016，总部服务参谋长、陆军部长行政助理 - 五角大楼，2016-2019，阿灵顿国家公墓主管 - 弗吉尼亚州阿灵顿 2019-2022，陆军未来司令部首席人力资本官 - 德克萨斯州奥斯汀 2022-至今，五角大楼美国太空军人力资本太空行动副局长 奖项和荣誉：
Sprint 高级概念培训 (SACT)
摘要 2019 年建立了一个新的国际演习系列——商业冲刺高级概念训练 (SACT)，以推进联合太空行动。商业 SACT 源自与美国太空司令部 (USSPACECOM)、商务部 (DoC) 和美国空军 (USAF) 的早期合作，旨在探索商业公司增强传统太空领域感知 (SDA) 和民用太空交通管理 (STM) 的潜力。SACT 团队认识到商业服务领域存在实质性的 SDA 能力，并相信提供一个在现实事件中合并和试验这些能力的环境可能会加速最先进的发展。从那时起，SACT 商业实验迅速发展，包括美洲、欧洲和太平洋大陆的多个国际合作伙伴。为期一周的太空行动活动系列每年举行三次，包括商业、政府和学术界的广泛参与者，他们合并执行多个日周期。每个周期都经过精心设计，使用现实世界的端到端操作系统来衡量和完善一系列太空操作“期望学习目标”（DLO）。DLO 由代表性赞助机构（包括 USSPACECOM 和 DoC）设计，以了解太空监视的真正商业能力在 SSA 和 STM 操作需求方面的状况。示例 DLO 类别包括：搜索和恢复（SAR）、近距物体（CSO）识别、卫星特性、高节奏监视、会合评估、会合和近距操作（RPO）分析等等。作为一项非机密活动，商业 SACT 吸收了国际范围内的知识，包括全球一些最新的商业空间运营技术。在上一届 SACT 期间，该演习系列有来自 40 多家商业公司、7 所大学和 25 个政府机构的多个外国合作伙伴的代表。作战控制权以轮班方式从澳大利亚无缝过渡到欧洲再到美国。该活动演习了全方位的 SDA 处理，包括：多现象学监视；先进轨道确定；指挥和控制 (C2)；动态任务；图像处理；公共来源；人工智能 (AI) 支持的生命模式 (PoL) 分析；异常检测；等等。SACT 使所有利益相关者受益，尤其是监视和商业系统开发商。SACT 为政府和商业参与者提供了一个难得的机会，让他们从现实世界的情况中学习，并通过所有空间监视机制（包括低地球轨道 (LEO)、中地球轨道 (MEO)、地球静止轨道 (GEO) 和地月）了解其客户的需求。例如，随着一家加拿大初创公司开发其太空光学传感器星座，该公司正在从 SACT 中学习，并能够定制产品开发以更好地满足市场需求。SACT 如此具有挑战性的因素之一是高度重视实时执行真实世界的操作。本文传达了 SACT 演习系列如何成为推进太空运营各个方面的“创新和协作试验台”，以及它如何通过复兴（或复兴和重新引起人们的兴趣）国际合作成为推进民用太空交通管理的基础要素。