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CLPS 计划现状及火星商业服务的经验教训
• 政府要求能力的进展 • 月球着陆（1 个月球日，最多 14 个地球日） • 南极着陆（PRIME-1、TO-19C） • ~500 公斤有效载荷（VIPER；TO20A） • 精密/复杂的有效载荷补充（TO-19D、CP-11） • 远端着陆（数据返回；CP-12）（STN 仪器） • 移动即服务（未来 TO CP-21） • 目标轨道交付（TO CS-3、CS-4）（STN 仪器） • 夜间着陆器生存（未来）
![arXiv:2207.13175v1 [physics.comp-ph] 2022 年 7 月 23 日](/simg/g:\will\search\icon\source\b\bd2117ec78ec88690daa91a194973bdc3d7cd1ea.webp)
arXiv:2207.13175v1 [physics.comp-ph] 2022 年 7 月 23 日
本研究旨在利用数值优化方法提供一种新型的地月初始轨道确定 (IOD) 方法。在 CR3BP 动力学下，针对各种观测器和目标轨道几何形状模拟副卫星和主卫星。然后使用粒子群优化器 (PSO) 将一组观测值（仅距离、角度和角度）拟合到从初始粒子状态向前传播到测量时间计算出的粒子观测值。通过包含收缩因子、以网格方式初始化粒子以及限制初始粒子状态的范围，有助于 PSO 的收敛。结果表明，PSO 收敛到副卫星的精确初始状态估计。并行处理和 GPU 处理方法用于加快计算时间。
空中发射的多级发射车的概念设计
I. i ntroduction a s of今天，将纳米或微卫星放入轨道上的最常见方法是在火箭上的其他有效载荷中乘乘车[1]。乘车方法牵涉到由主要有效载荷确定的几个任务约束。例如任务参数，例如轨道，启动时间表和启动目的地等。一种替代方法是在过去的十年中受到越来越多的关注的替代方法，这是由于其对乘车共享的好处而专用的空气发射。专用的空气启动允许任务参数直接由客户而不是主要有效载荷确定。此外，专用空气发射的发射平台的移动性提供了高地理的灵活性，并可以优化注射到目标轨道所需的倾向。在约10公里的高度下，大气的密度已降至海平面密度的约25％。因此，由于载机飞机是可重复使用的第一阶段，因此它通过大气的最密集的部分运载了发射车，这将大大减少由发射车上的阻力造成的已实现的速度损失。通过在海拔高度释放发射车的发射量较少依赖天气条件，这是延迟发射的最常见原因。原因是发射发生在对流层上方，这是大多数天气现象发生的地方[2]。
2021 年的太空活动
今年有 11 次轨道发射失败。一般来说，我会给那些进入轨道但未能成功将有效载荷部署到目标轨道的发射打部分成功分数；2021 年就有两次这样的情况。那些勉强进入轨道或未进入轨道的发射被标记为“U”。今年，据报道，未经承认的中国轨道导弹试验完成了轨道飞行，但美国太空部队没有将其记录在案；它被指定为 2021U01。12 月 12 日的质子号飞行将其有效载荷送至比计划略低的高度和倾角更高的轨道。由于有效载荷将能够使用自己的推进剂到达目标轨道，因此在这种情况下，我将发射成功率评为 0.80。 12 月 27 日的安加拉号飞行有一个 Persei（改进的 Blok DM 03）上面级，它完成了首次燃烧进入低停泊轨道，但未能进行进一步的计划燃烧以到达地球同步轨道；根据 https://planet4589.org/space/gcat/web/intro/success.html 上的规则，我给它打了 0.40 分。在这一年中，我将 2021F04 指定为 6 月 23 日可能发生的 Simorgh 发射失败。我决定从目录中删除此条目，因为我觉得发生这种情况的证据不足。
2021 年的太空活动
在这一年中，有 11 次轨道发射失败。一般而言，我会给那些进入轨道但未能成功将有效载荷部署到目标轨道的发射打部分成功分数；2021 年就有两次这样的情况。那些勉强进入轨道或未进入轨道的发射被标记为“U”。今年，据报道，未经承认的中国轨道导弹试验完成了一次轨道飞行，但美国太空部队没有将其编入目录；它被指定为 2021U01。12 月 12 日的质子号飞行将其有效载荷送至比计划略低的高度和倾角更高的轨道。由于有效载荷将能够使用自己的推进剂到达目标轨道，因此在这种情况下，我将发射成功率评为 0.80。12 月 27 日的安加拉号飞行有一个 Persei（改进的 Blok DM 03）上级，它完成了首次燃烧到低停泊轨道，但未能进行进一步的计划燃烧以到达地球同步轨道；根据 https://planet4589.org/space/gcat/web/intro/success.html 上的规则，我给它打了 0.40 分。在这一年中，我将 2021F04 指定为 6 月 23 日可能发生的 Simorgh 发射失败。我决定从目录中删除此条目，因为我觉得发生这种情况的证据不足。
![[SSC24-XI-01]](/simg/g:\will\search\icon\source\6\6b7d6b752364ecf63f7edc33230e19cb47ee7804.webp)
[SSC24-XI-01]
本文介绍了在Starling地层飞行光学实验（StarFox）期间进行的一群小型航天器群的初始飞行结果。Starfox是NASA Starling Mission上的四个实验之一，该实验由2023年7月推出的四个立方体组成。仅一角方法应用板载摄像机获得的卫星间轴承角度进行导航，增加卫星自主权并实现新的任务概念。尽管如此，先前的飞行演示仅介绍了一个观察者和目标，并依靠Apriori目标轨道知识来初始化，转化操作以解决目标范围以及外部绝对轨道更新以维持收敛。StarFox通过应用仅角度的绝对和相对轨迹测量系统（ARTM）来克服这些局限性，该系统整合了三种新型算法。图像处理使用多种假设方法和域特异性运动学建模来启用并跟踪图像中的多个目标，并计算目标轴承角。批处理轨道确定通过迭代批次最小二乘和弱可观察到的目标范围的采样来计算从轴承角批次的初始群轨道估计。顺序轨道确定利用具有非线性模型的自适应，有效的无气体滤波器，以随着时间的推移来完善群体估计。通过横跨链路共享的多观察者测量值无缝融合以实现可靠的绝对和相对轨道测定。Starfox Flight数据和遥测者提供了卫星群的仅自动角度导航的首次演示，包括多目标和多观察者相对导航；未知目标导航的自主初始化；并同时确定绝对和相对轨道。在有挑战性的测量条件下，单个观察者达到了目标范围的0.5％的相对定位误差，而多个观察者则降低至0.1％。结果表明，关于正在进行的Starfox活动以及仅在未来分布式任务中的纯粹导航的应用方面表现出色。
近地轨道小型载荷机载发射系统构型研究
1. 简介 有效载荷可以通过从地面发射的太空火箭送入轨道，但这并不是唯一可行的解决方案。例如，可以使用机载发射系统到达低地球轨道。[1,2] 中研究了空中发射的好处。这种解决方案可以成为大型航天发射综合体的一种有趣替代方案，特别是因为它可能有利于发射小型有效载荷。此外，对于那些没有自己的太空运输系统或正在寻找一种在发射场和系统机动性方面具有极大灵活性的解决方案的国家来说，拥有一套空中发射入轨系统至关重要。纳米和微型卫星（重量从 1 到 50 公斤）市场的出现使空气辅助火箭发射平台成为此类有效载荷的竞争性解决方案。这种类型的卫星不仅在航天工业巨头国家的财力范围内，而且在个别企业甚至公司的购买力范围内。市场分析显示，2020年约有200颗纳米和微型卫星被发射到不同的轨道。此外，甚至一些大学和研发中心也有兴趣将自己的小卫星发射到太空，以充当研究平台。充当辅助平台的飞机的载重量足以运载能够发射高达50公斤太空有效载荷的火箭。迄今为止，纳米和微型卫星已作为附加的补充有效载荷（所谓的“搭载”）随主要有效载荷发射。值得注意的是，这种系统在军事领域也有应用，例如作为反卫星武器或响应式空中发射。因此，时间和目标轨道取决于订购运输主要有效载荷的一方的要求。作战响应空间应用涉及快速设计和建造军用卫星以供其立即发射，这是另一个值得考虑的市场领域。目前，经典卫星的研发阶段持续 4 至 10 年（微型卫星为 1 - 4 年）。执行空中辅助发射操作需要 1-3 年，这意味着该时间与设计和建造卫星所需的时间相当。2007 年，美国成立了作战响应空间办公室 (ORSO)，该机构的任务是建立一个小型卫星“战术”系统，能够提供广泛理解的“支持”武装部队。其另一项任务是