小型航天器航空电子设备 (SSA) 是指航天器平台中包含的所有电子子系统、组件、仪器和功能元件。这些主要包括飞行子元件命令和数据处理 (CDH)、飞行软件 (FSW) 和其他关键飞行子系统,包括有效载荷和子系统航空电子设备 (PSA)。所有这些都必须可配置到特定的任务平台、架构和协议中,并由适当的操作概念、开发环境、标准和工具管理。CDH 和 FSW 被认为是集成航空电子系统的大脑和神经系统,通常以某种方式提供与所有其他子系统的命令、控制、通信和数据管理接口,无论是直接点对点、分布式、集成还是混合计算模式。航空电子系统本质上是航天器上集成的所有组件及其功能的基础。由于任务的性质会影响航空电子架构设计,因此航空电子系统存在很大的可变性。
摘要。当前的空中交通管理 (ATM) 功能方法正在发生变化:现在将“时间”作为轨迹的附加第四维度。这一概念将要求飞机准确遵守指定检查点的到达时间,称为时间窗口 (TW)。在此背景下,我们回顾了 4D 轨迹的操作概念,首先分析了它们在通信、导航和监视 (CNS) 系统中实施的基本要求,然后研究了它们在未来 ATM 环境中的管理。我们专注于定义 4D 轨迹与未来 ATM 框架的其他概念和系统之间的关系,以及其应用所需的需求,详细说明必须部署的主要工具、程序和 ATM/CNS 系统。我们评估了 4D 轨迹的管理和规划方式(协商、同步、修改和验证过程)。然后,基于 4D 轨迹的退化,我们通过评估退化容差和条件来定义和引入必要的纠正措施。
该操作概念考虑使用来自飞机的自动相关监视 - 广播 (ADS-B) 数据将监视覆盖范围扩大到偏远地区和海洋地区,以增强当前的合作监视覆盖范围,或取代现有的合作监视资产。目前,一些空中交通服务 (ATS) 提供商依靠地面基础设施接收来自飞机的 ADS-B 数据。其他提供商则使用低轨道卫星接收和中继来自飞机的 ADS-B 数据。中非共和国地区正在努力使用来自飞机的 ADS-B 数据在其各个飞行信息区 (FIR) 提供空中交通服务。这些实施的支持性安全分析、ATM 集成、测试和监控为扩展基于 ADS-B 的 ATS 监视服务奠定了基础。通过这种方式,中非共和国地区还努力促进区域协调和最佳实践的共享。
I CAO 已制定了 GADSS 操作概念,并于 2017 年 6 月发布。GADSS 的发布将加强商用飞机机组人员和乘客以及 SAR 响应人员的航空安全。我们的想法是不再在海上丢失飞机,并能够找到飞机。2019 年版的 IAMSAR 手册包含适用于某些飞机的 GADSS 一般指导。第一阶段于 2018 年 1 月 1 日开始,频率为 37.5 kHz 的水下定位装置 (ULD) 连接到飞机飞行记录器;频率为 8.8 kHz 的 ULD 连接到飞机框架。第二阶段于 2018 年 11 月 8 日开始,用于飞机跟踪功能,即每 15 分钟自动报告一次位置。下一阶段将于 2021 年 1 月 1 日开始,实施自主遇险跟踪 (ADT) 功能,至少每分钟报告一次位置更新。
程序 SARP 和指导材料(例如 Doc 8168 号文件《空中航行服务程序 - 航空器运行》、《航空图手册》(Doc 8697 号文件)、《所需导航性能授权要求 (RNP AR) 程序设计手册》(Doc 9905 号文件)和《飞行程序设计质量保证手册》(Doc 9906 号文件))可提高安全性、增加终端空域容量和利用率,因为垂直起降场的兴起;改善机场/直升机场/垂直起降场并提高所有天气条件下的可达性。这项工作包括新的仪表飞行程序 (IFP) 设计标准,以应对不断发展的航空器能力和垂直起降场的新操作概念。这还包括将制图标准、数据库和航空电子系统指导与 eVTOL 和垂直起降场运营的 IFP 设计标准相协调。
摘要 — 空间天气大气可重构多尺度实验 (SWARM-EX) 是一种分布式大气物理学仪器,由三个在低地球轨道运行的 3U 立方体卫星组成。在美国国家科学基金会和美国宇航局立方体卫星发射计划的支持下,SWARM-EX 旨在实现一系列具有挑战性的科学和工程目标。该任务的科学目标集中在通过使用每个航天器上的通量探测实验和平面朗缪尔探针传感器对赤道热层异常和赤道电离层异常进行现场测量来解决悬而未决的大气物理学问题。工程目标集中在通过一系列演示和实验来推进立方体卫星集群的最新技术。本文介绍了三项创新,这些创新将使 SWARM-EX 能够克服其重大挑战。首先,将科学目标形式化为一系列主要科学问题和次要测量演示,然后将其转化为必须进行现场测量的空间和时间尺度。然后使用这些尺度来定义航天器必须达到的相对轨道几何形状。其次,引入一种制导、导航和控制系统,该系统能够获取和维持所需的相对轨道配置。所提出的系统只需要地面控制员的最少输入,在航天器间近距离分离时提供被动安全性,并且能够通过利用新颖的混合推进/差动阻力控制方法以最少的推进剂消耗有效地实现大型集群重构。第三,提出了一种操作概念,使任务目标能够以时间和推进剂的高效性实现,同时对在轨异常提供显著的容忍度。详细讨论了操作概念,包括 (1) 每个阶段要解决的具体任务目标、(2) 每个阶段以及阶段过渡期间要使用的控制方法,以及 (3) 按阶段划分的 ∆ v 预算及其获取方式的说明。介绍了控制方法的交易,以及管理集群操作时面临的一些具体挑战,因为集群之间的航天器间隔从数百米到数千公里不等。
Jarus Automation Work Group开始了其自动化概念的持续发展,这是基于以前的概念开发工作组的最初工作。在早期开发工作中,工作组很快发现了空域环境中自动化的许多交互式考虑。本文强调了空域环境中飞机,空域和空中交通服务规定中自动化的复杂性质。该论文旨在使其他Jarus工作能够为操作,适航性和安全风险管理提出建议,并普遍理解要解决的挑战,因为在空域环境中,这些元素中的一个或多个越来越自动化。此白皮书不能重新定义现有的三类JARUS操作概念,但是随着空域环境变得越来越自动化,它确实为每个类别的操作提供了新的注意事项。在每个操作类别中可能会发生增加空域环境的自动化,并建议将UAS安全整合到领空和机场的技术,安全和操作要求,对所有操作都有用。
量子计算机有望大幅超越其经典计算机。然而,实现这种计算优势的非经典资源很难确定,因为这些潜在优势的产生并非单一资源,而是多种资源的微妙相互作用。在本信中,我们表明,每个玻色子量子计算都可以重铸为连续变量采样计算,其中所有计算资源都包含在输入状态中。利用这种简化,我们推导出一种用于强模拟玻色子计算的通用经典算法,其复杂性与输入状态和测量设置的非高斯恒星等级成比例。我们进一步研究了有效模拟相关连续变量采样计算的条件,并基于缺乏被动可分离性确定了非高斯纠缠的操作概念,从而阐明了压缩、非高斯性和纠缠等玻色子量子计算资源的相互作用。
摘要。当前的空中交通管理 (ATM) 功能方法正在发生变化:现在“时间”被整合为轨迹的第四维度。这一概念将要求飞机准确遵守指定检查点的到达时间,称为时间窗口 (TW)。在此背景下,我们回顾了 4D 轨迹的操作概念,首先分析了它们在通信、导航和监视 (CNS) 系统中实施的基本要求,然后研究了它们在未来 ATM 环境中的管理。我们专注于定义 4D 轨迹与未来 ATM 框架的其他概念和系统之间的关系,以及其应用所需的需求,详细说明必须部署的主要工具、程序和 ATM/CNS 系统。我们评估了 4D 轨迹的管理和规划方式(协商、同步、修改和验证过程)。然后,基于 4D 轨迹的退化,我们通过评估退化容差和条件来定义和引入必要的纠正措施。
在国家空域系统的飞行操作中,机组人员经常使用语音通信向空中交通管制 (ATC) 请求轨迹变更,以便以更优化的轨迹更好地实现运营商的首选业务目标。NASA 开发的交通感知战略机组请求 (TASAR) 概念显著增强了这一程序,它为机组人员提供了驾驶舱中的自动化功能,可以不断扫描并推荐节省燃料和时间的轨迹优化。这些建议基于有关飞机和动态操作环境的广泛信息,从而使请求更加“智能”。为了促进越来越复杂的请求,使其与最佳轨迹更加紧密地保持一致,并减少机组人员和管制员通过无线电提交和审查轨迹修改请求的工作量,拟议的数字 TASAR 概念利用新兴的数据通信基础设施和相关自动化,允许及时有效地提出数字请求。本报告描述了数字 TASAR 操作概念、支持技术以及为飞机操作员和空中交通管制员配备该功能的潜在好处。