立方体卫星越来越多地被指定用于要求严格的天文和地球观测任务,在这些任务中,精确指向和稳定性是关键要求。立方体卫星很难达到这样的精度,主要是因为它们的转动惯量很小,这意味着即使是很小的干扰扭矩,例如由剩磁矩引起的扭矩,也会对纳米卫星的姿态产生重大影响,当需要高度的稳定性时。此外,硬件在功率、重量和尺寸方面的限制也使这项任务更具挑战性。最近,萨里大学开展了一项博士研究计划,以研究立方体卫星的磁特性。研究发现,通过良好的工程实践,如减少使用导磁材料和最小化电流环路面积,可以减轻干扰。本文讨论了纳米卫星干扰的主要来源,并介绍了一项调查和简要介绍磁性清洁技术,以最大限度地减少剩磁场的影响。它的主要目的是为立方体卫星社区提供指导,以设计未来具有改进姿态稳定性的立方体卫星。然后,我们介绍了迄今为止对立方体卫星和纳米卫星的残余磁偶极子测定新技术的发现。该方法通过在航天器上实施八个微型三轴磁力仪网络来执行。它们用于在轨道上实时动态确定航天器的磁偶极子的强度、方向和中心。该技术将有助于减少磁干扰的影响并提高立方体卫星的稳定性。开发了一个软件模型和一个使用八个通过 Raspberry-Pi 控制的磁力仪的硬件原型,并使用 Alsat-1N 立方体卫星的吊杆有效载荷和为验证目的而开发的磁空心线圈成功进行了测试。引用本文:A. Lassakeur、C. Underwood、B. Taylor 和 R. Duke,《立方体卫星和纳米卫星的磁清洁度计划以提高姿态稳定性》,《航空航天技术杂志》,第 13 卷,第 1 期,第 25-41 页,2020 年 1 月。
整个 DSP-3000 系列均采用 KVH 的专利数字信号处理 (DSP) 电子设备。KVH 的突破性 DSP 设计克服了模拟信号处理的局限性,几乎消除了温度敏感漂移和旋转误差。此外,KVH 的 DSP 技术在比例因子和偏置稳定性、比例因子线性度、开启到开启重复性和最大输入速率等关键领域提供了显著的性能改进。超低噪音 (ARW)、对交叉轴误差的不敏感性以及冲击和振动稳健性使 DSP-3000 系列成为要求苛刻的工业应用的理想选择。这种性能与我们成熟的全光纤光学电路固有的简单性和可靠性相结合,使 DSP-3000 系列成为运动感应、稳定、导航和精确指向应用的经济实惠的出色解决方案。
DSP-3000 采用 KVH 专利的数字信号处理 (DSP) 电子设备。KVH 突破性的 DSP 设计克服了模拟信号处理的局限性,几乎消除了温度敏感的漂移和旋转误差。此外,KVH 的 DSP 技术在比例因子和偏置稳定性、比例因子线性度、开启到开启重复性和最大输入速率等关键领域提供了显著的性能改进。超低噪音 (ARW)、对横轴误差的不敏感性以及冲击和振动稳健性使 DSP-3000 成为要求苛刻的工业应用的理想选择。这种性能与我们成熟的全光纤光学电路固有的简单性和可靠性相结合,使 DSP-3000 成为运动感应、稳定、导航和精确指向应用的出色且经济实惠的解决方案。
o 欧空局提供了阿丽亚娜运载火箭和一些科学仪器、近红外光谱仪和中红外仪器,以及太空望远镜科学研究所的运营人员。 o 加拿大航天局提供了精细制导传感器,使韦伯望远镜能够精确指向,从而获得高质量的图像,还提供了近红外成像仪和无缝隙光谱仪,以及太空望远镜科学研究所的运营人员。 o 诺斯罗普·格鲁曼航空航天系统公司 (NGAS) 是 NASA 的主要工业承包商,负责建造光学望远镜、航天器平台和遮阳板,并为天文台的发射做准备。NGAS 领导了一个包括三个主要分包商的团队:Ball Aerospace、Orbital-ATK 和 Harris(前身为 ITT Exelis)。 o 任务及其科学计划的运营由太空望远镜科学研究所根据与 AURA, Inc. 签订的合同进行。 利益相关者/国会磋商 o 定期向管理和预算办公室 (OMB) 汇报最新情况
Quadrelli 博士是首席研究技术专家,也是 JPL 机器人部门机器人建模与仿真小组的主管。他是复杂空间系统动力学和控制建模方面的专家。他拥有意大利帕多瓦机械工程学位、麻省理工学院航空航天学硕士学位和佐治亚理工学院航空航天工程博士学位。他曾是哈佛-史密森天体物理中心、造纸科学与技术研究所的客座科学家,以及加州理工学院研究生航空实验室的讲师。1997 年加入 NASA JPL 后,他为许多飞行项目做出了贡献,其中包括卡西尼-惠更斯探测器、深空一号、火星飞行器测试计划、火星探测车、空间干涉测量任务、自主会合实验和火星科学实验室等。他曾担任木星冰卫星轨道器项目的姿态控制负责人,以及激光干涉仪空间天线的综合建模任务经理。他曾领导或参与多个独立研发项目,涉及计算微力学、系留空间系统动力学与控制、编队飞行、充气孔径、高超音速进入、精确着陆、柔性多体动力学、航天器群制导、导航与控制、地面力学以及光学系统精确指向等领域。他目前的研究兴趣是多领域、多物理、多体、多尺度基于物理的建模、动力学和控制。他是美国航空航天学会副研究员、美国宇航局高级概念研究所研究员和加州理工学院/凯克空间研究所研究员。
1. 长波段(例如高频带)电小天线和阵列的新型概念/设计;2. 下一代高增益低成本有源电子相控阵系统,通过算法增强,可在视距、超视距和非视距环境下实现精确指向、捕获和跟踪,适用于地面/水面机动战术平台(尺寸、重量和功率受限);3. 针对先进电子威胁的低概率检测/拦截通信的创新方法和技术;4. 前瞻性、两用(软件配置)光探测和测距(LIDAR)和自由空间光学(FSO)通信,使用共享硬件和公共孔径,减小尺寸、重量和功率;5. 无线网络中的动态调度、路由和控制机制,可高效可靠地传输具有不同服务要求(例如延迟、丢失率、优先级)的流量,同时能够应对网络状态感知的不确定性和分布式控制器之间的不完善协调。 ONR 乐于接受创新理念,这些理念不在上述重点领域内,但对海军/海军陆战队的通信和网络却很重要,如本主题描述中所述。IV. 白皮书提交尽管不作要求,但强烈建议所有寻求资助的投标人提交白皮书。政府将评估每份白皮书,以确定所提议的技术进步是否对海军部具有特别的价值。政府的初步评估和反馈将通过技术联络点的电子邮件通知发布。初步白皮书评估旨在让实体了解他们的概念是否有可能获得资助。随后,将鼓励那些通过上述电子邮件确定其提议技术对政府具有“特别价值”的投标人提交详细的完整提案(技术和成本卷)。但是,任何此类鼓励并不保证后续授予。白皮书未被认定对政府具有特别价值的投标人或未提交白皮书的投标人也可以提交完整提案。对于提议对海军具有特别价值但超出可用预算或包含海军不想要的某些任务或应用的白皮书,ONR 可能会建议提交一份完整提案,减少工作量以符合预期的可用预算,或重新调整任务或技术应用以最大限度地造福海军。