摘要:九州工业大学的 BIRDS 卫星计划设计了一个经过飞行验证的 1U CubeSat 平台电气总线系统。该总线利用背板作为子系统和有效载荷之间的机械和电气接口。背板上的电气线路由软件使用复杂可编程逻辑器件 (CPLD) 配置。它允许在多个 CubeSat 项目中重复使用,同时降低成本和开发时间;因此,可以将资源用于开发任务有效载荷。最后,它为集成和系统级验证提供了更多时间,这对于可靠和成功的任务至关重要。目前 CubeSat 发射的趋势集中在 3U 和 6U 平台上,因为它们能够容纳多个复杂的有效载荷。因此,有必要演示电气总线系统以适应更大的平台。本研究展示了可配置电气接口板在两种情况下的可扩展性:能够容纳 (1) 多个任务和 (2) 复杂的有效载荷要求。在第一种情况下,设计了一个 3U 大小的可配置背板原型来处理 13 个任务有效载荷。使用四个 CPLD 来管理现有总线系统和任务有效载荷之间有限数量的数字接口。测量的传输延迟高达 20 纳秒,这对于 UART 和 SPI 等简单的串行通信来说是可以接受的。此外,测量的背板每轨道 ISS 的能耗仅为 28 mWh。最后,设计的背板被证明是高度可靠的,因为在整个功能测试中没有检测到任何位错误。在第二种情况下,与 1U CubeSat 平台相比,可配置背板在具有复杂有效载荷要求的 6U CubeSat 中实施。CubeSat 部署在 ISS 轨道上,初步在轨结果表明设计的背板支持任务没有问题。
立方体卫星是用于空间研究的微型卫星,每个单位的质量不超过 1.33 公斤。由于其制造成本低和应用灵活性,它们被广泛应用于太空应用。由于它们使用商用现货组件,因此必须考虑 1 单位立方体卫星内部组件的热性能。本文对 1 单位立方体卫星进行了瞬态热分析,以分析其从运载火箭进入轨道后的前 29 秒内的行为。瞬态热分析得出的温度范围超过了最佳极限。因此,为了减少热量耗散,卫星的热管理系统主要包括两种类型:主动控制系统和被动控制系统。为了将关键组件维持在其工作温度,实施了被动热控制。使用隔热带和多层绝缘来分析 1 单位立方体卫星的内部组件。使用石墨纤维隔热带和气凝胶多层绝缘作为内部组件,发现 1 单位模块化立方体卫星更适合在低地球轨道条件下使用。关键词:立方体卫星;瞬态热分析;被动热控制;热带;MLI
摘要:KITSUNE 卫星是一个由 6 个单元组成的立方体卫星平台,主要任务是在低地球轨道 (LEO) 上进行 5 米级地球观测,有效载荷采用 31.4 MP 商用现成传感器、定制光学器件和相机控制板开发。尽管有效载荷是为地球观测而设计的,并以捕捉地面上的人造图案为主要任务,但计划通过卷积神经网络 (CNN) 方法对野火图像进行分类作为次要任务。因此,KITSUNE 将成为第一颗使用 CNN 对 LEO 野火图像进行分类的立方体卫星。在本研究中,卫星上采用了深度学习方法,通过预处理而不是在地面站执行图像处理的传统方法,以减少下行链路数据。 Colab 中生成的预训练 CNN 模型保存在 RPi CM3+ 中,其中,上行链路命令将执行图像分类算法并将结果附加到捕获的图像数据上。地面测试表明,在使用 MiniVGGNet 网络对卫星系统上运行的野火事件进行分类时,它可以实现 98% 的总体准确率和 97% 的 F1 得分成功率。同时,还比较了 LeNet 和 ShallowNet 模型,并在 CubeSat 上实施,F1 得分分别为 95% 和 92%。总体而言,这项研究展示了小型卫星在轨道上执行 CNN 的能力。最后,KITSUNE 卫星将于 2022 年 3 月从国际空间站部署。
摘要 本文介绍了用于 FACSAT-2 (SAT-CHIRIBIQUETE) 太空任务的立方体卫星的关键设计,该卫星用于对哥伦比亚领土进行地理参考观测和分析,以保护环境。该卫星通过两个有效载荷提供电光多光谱图像(分辨率在 4.75 m 和 5 m 之间)数据,同时使用 1000-1700 nm 短波红外光谱范围内的光谱仪提供数据,用于监测温室气体。根据高级技术要求和操作概念,进行了空间、地面和发射段架构的输入识别和定义,定义了一个六单元卫星、一个位于卡利市的带有 S/X 波段天线的地面段,以及使用具有发射器相关特性的 EXOpod。根据欧洲航天局的 ECSS 标准,详细定义和表征了机械结构、电力系统、数据和命令处理系统、机载通信系统和姿态控制和确定系统的子系统。初始设计方案是根据空间、操作和技术要求以及可用于太空任务的财务预算定制的。值得注意的是,本文包含哥伦比亚的独家贡献,包括 S/X 波段天线的定义、加密软件以及物理接口板的设计和实施,以实现卫星总线和 Argus 2000 光谱仪之间的电子兼容性。关键词:FACSAT-2;立方体卫星;关键设计;航天器子系统;空间架构;MultiScape;Argus;地球观测;空间发展;哥伦比亚在太空。
本文中表达的观点是作者的观点,并且不反映美国空军,国防部或美国政府的官方政策或立场。该材料被宣布为美国政府的工作,在美国不受版权保护。
血液或其他体液中存在的无细胞DNA(CFDNA)具有潜在的,可作为早期疾病检测的无创诊断。然而,目前尚不清楚响应特定的组织级事件而产生哪些CFDNA标记。类器官系统提出了一种可进行筛选的筛选CFDNA标记的方法。但是,研究了从类器官中释放CFDNA的研究是有限的。在这里,我们提出了一种可扩展的方法,用于从心脏器官中对CFDNA进行高通量筛选。我们证明CFDNA可以从心脏器官中回收,并且CFDNA释放是分化早期最高的。有趣的是,我们观察到,随着器官的发展,无细胞的线粒体DNA的比例似乎会减少,这表明心脏器官成熟或其他与心脏生长相关的组织水平事件的可能特征。我们还观察到在生长过程中不同时间点,心脏器官衍生的CFDNA特异性基因组区域的流行率的改变。此外,我们在组织灭绝之前确定了添加心脏毒性药物后增加的CFDNA标记。一起,这些结果表明心脏器官可能是鉴定心脏组织发育和衰老的候选预测性CFDNA标记的有用系统。
Svarog Project是一项学生主导的计划,旨在使用太阳能航行到达Heliopause [1]。帆设置为被动稳定,与以前的星际任务不同,不需要重力助攻,从而使深空探索更加可行和灵活。已经进行了以前的可行性研究,证明了任务的潜力并突出了研究重点。已经开发了一种高保真轨道模型,以证明轨迹的可行性和研究初始条件。目前,正在实施科学机器学习[2],以研究对系统属性的最佳初始条件,参数和轨迹的敏感性。初始研究表明,逃逸轨迹对于质量与面积比为12 g m -2是可行的。鉴于反复的近距离传递给太阳,任务的持续时间以及其对太阳事件的敏感性,在任务期间理解和建模太空环境至关重要。到目前为止,已经进行了使用GRAS [3]与数据驱动的太阳能电位模型相结合的航天器接收的辐射剂量的初步模拟。使用多粒子模型的内部代码的结构模拟已与商业软件包进行了比较,并与真空室测试配对以进行验证。在Ikaros团队研究和分析[4]之后,我们现在已经开发了非二维分析,该分析将使帆动力学缩放以减少所需的模拟数量,并能够在重力影响下对帆行为进行实验验证。机械和电子设计以及原型制作与研究的努力并行进行。这些已经使部署方法和通信体系结构进行了测试。正在与飞行经过证明的旋转方法并行研究电动机控制的繁荣部署[5]。如果这些技术成功,SVAROG系统可以作为测试新技术和研究机会的低成本推动力,对行星际任务的越来越多以及促进了深空探索。
小型廉价卫星立方体卫星通常用于进行学术和商业太空研究。通常,立方体卫星没有热控制系统来散发航空电子设备的热量,这会限制机载计算和有效载荷功率。升华器是一种体积小、被动热控制技术,拥有 60 年的飞行历史,可让立方体卫星搭载更强大的计算机并进行更复杂的实验。升华器使用水这种消耗品;它们的尺寸和被动特性对于体积受限且持续时间短的立方体卫星任务特别有用。即使有飞行历史,升华冷却中的热量和质量传递过程的某些方面仍未完全了解。历史和当前的建模工作都做出了需要进一步探索的假设。本文提出了立方体卫星升华冷却技术,回顾了过去和现在的升华器应用,并讨论了过去升华器用途和模型的知识空白和缺点。介绍了加州大学戴维斯分校升华器模型,并进行了初步分析,解决了文献中经常发现的假设。此外,还描述了带有升华器的立方体卫星的整体热控制系统,以及初始升华器尺寸确定程序和示例。
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辐射指南 是一份有关辐射以及可能导致卫星故障或损坏的辐射影响的教育和指导文件。提供资源以解决开始构建硬件和遇到需要考虑辐射的设计时的问题。