精确而稳定的航天器指向是许多天文观测的必要条件。指向对纳米卫星尤其具有挑战性,因为即使是最小的姿态控制系统也需要不利的表面积与质量比和成比例的大体积。这项工作探索了在不受执行器精度或执行器引起的抖动等干扰限制的状态下天体物理姿态知识和控制的局限性。对原型 6U 立方体卫星上的外部干扰进行了建模,并根据可用恒星通量和可用体积内望远镜的抓取来计算极限传感知识。这些输入使用模型预测控制方案进行集成。对于 1 Hz 的简单测试案例,使用 85 毫米望远镜和一颗 11 等星,可实现的天体指向预计为 0.39 角秒。对于更一般的限制,结合可用的星光,可实现的姿态传感约为 1 毫角秒,应用控制模型后,可预测的物体指向精度为 20 毫角秒。这些结果表明,在达到天体物理和环境极限之前,姿态传感和控制系统还有很大的改进空间。
随着探索目标越来越远,太空任务变得越来越雄心勃勃,同时需要更大的制导和通信预算。这些对距离和控制的相互冲突的需求推动了对现场智能决策的需求,以减少通信和控制限制。虽然对人工智能和机器学习 (AI/ML) 软件模块的地面研究呈指数级增长,但以快速和廉价的形式在太空中实验验证此类软件模块的能力却没有增长。为此,美国宇航局艾姆斯研究中心的纳米轨道研讨会 (NOW) 小组正在通过 TechEdSat (TES-n) 飞行系列中编程称为 BrainStack 的“商业”可用前沿计算平台进行飞行评估测试。作为 BrainStack 的一部分选择的处理器具有理想的尺寸、封装和功耗,可轻松集成到立方体卫星结构中。这些实验包括对小型高性能 GPU 以及最近的 LEO 操作中的神经形态处理器的评估。此外,还计划测量这些处理器所经受的辐射环境,以了解这些新架构因长期太空辐射暴露而导致的性能下降或计算伪影。这个不断发展的灵活协作环境涉及 NASA 和其他组织的各个研究团队,旨在成为一个便捷的轨道测试平台,许多预期的未来太空自动化应用可在此平台上进行初步测试。
• 验证结果表明有效载荷已打开、录制了视频并将视频传输到航天器的 Wi-Fi 总线 • TES-10 通过铱星恢复了压缩视频文件的部分内容 • TES-8 和 TES-10 发挥了关键作用,开始开发支持 AI/ML 处理器所需的接口
2018 年 6 月,联合国外空事务厅在奥地利维也纳庆祝了第一次联合国探索与和平利用外层空间会议 (UNISPACE+50) 五十周年。值此之际,印度宣布了一项能力建设培训计划,即 UNNATI(联合国太空与航天组织国际合作组织 (I SRO) 的纳米卫星组装与培训),该计划将理论课程与组装、集成和测试 (AIT) 实践培训相结合,旨在造福那些有志于从事太空事业的国家。到目前为止,印度空间研究组织已经成功举办了两期课程,来自 33 个国家的 60 名学员受益匪浅,这些国家包括阿尔及利亚、阿根廷、阿塞拜疆、巴林、孟加拉国、白俄罗斯、不丹、玻利维亚、巴西、文莱达鲁萨兰国、智利、哥伦比亚、埃及、印度尼西亚、哈萨克斯坦、肯尼亚、马来西亚、毛里求斯、墨西哥、摩洛哥、缅甸、尼泊尔、尼日利亚、阿曼、巴拿马、秘鲁、葡萄牙、韩国、斯里兰卡、泰国、突尼斯和越南。
监视相机系统“ Kodas”是市场上最小,最先进的卫星监视摄像头。监视摄像机的可能应用是监视卫星部署及其性能,监视分离和着陆以及为营销和任务推广目的拍摄图像。
最初的任务概念研究,以评估使用纳米卫星在近地空间中使用纳米卫星进行操作空间天气监测的可行性(延迟,寿命,可靠性)。
1 伊斯坦布尔技术大学航空航天学院,34469 伊斯坦布尔,土耳其,收到日期:2022 年 3 月 24 日 修订日期:2022 年 6 月 8 日 接受日期:2022 年 6 月 20 日 摘要 Özet 在本研究中,提出了一种集成自适应 TRIAD/扩展卡尔曼滤波器 (EKF) 姿态估计系统,其中 TRIAD 和自适应 EKF 相结合以估计纳米卫星的姿态。作为系统的第一步,TRIAD 算法利用磁力计和太阳传感器测量结果产生初始粗四元数估计,然后将该粗估计直接输入到自适应 EKF。将姿态信息直接输入到滤波器相对减少了 EKF 带来的计算负担。作为系统的第二步,自适应 EKF 滤波 TRIAD 解并给出最终的四元数估计。同时,自适应 EKF 在传感器故障时使用单个缩放因子 (SSF) 重新调整测量噪声协方差矩阵,使整个系统对传感器故障更具鲁棒性。进行了几次模拟,并针对两种不同的故障类型(即姿态传感器中的噪声增量和连续偏差)测试了所提出的系统的性能。
在乌丁大学(University of Udine),通过Delle Sciences 206,I-33100 Udine,意大利udine B Inf-Oats通过G.B.TIEPOLO,11,I-34143 Trieste C Infn Sez。Trieste,Masteriano 99,I-34127 Trieste,Italy d Inf-Oas Bologna,通过Gobetti 101,I-40129 Bologna,Italy和Infn sec。博洛尼亚,Viale Berti-Pichat 6/2,I-40127博洛尼亚,意大利F-Inf-ipps,通过Del Fosso del Cavaliere 100,I-00133 Rome,Italy g Infn sec。Rome 2, Via della Research of Scientific Research 1, I-00133 Rome, Italy H Tifpa-Infn, Via Sommari 14, I-38123 Trento, Italy I Department of Physics, University of Trento, via Sommarive, 14 38123 Trento L Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, Masaryk University, Brno, Czech Republic M Eotvoto Lor´ and University,Egyetem t´er 1-3,1053 Budapest,匈牙利N匈牙利科学学院,威格纳物理学研究中心,1525 Budapest 114,匈牙利或夏斯塔里大学或天文学院,Charles University of Charles University of Charles University of Charles University of Charles UniversitesRome 2, Via della Research of Scientific Research 1, I-00133 Rome, Italy H Tifpa-Infn, Via Sommari 14, I-38123 Trento, Italy I Department of Physics, University of Trento, via Sommarive, 14 38123 Trento L Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, Masaryk University, Brno, Czech Republic M Eotvoto Lor´ and University,Egyetem t´er 1-3,1053 Budapest,匈牙利N匈牙利科学学院,威格纳物理学研究中心,1525 Budapest 114,匈牙利或夏斯塔里大学或天文学院,Charles University of Charles University of Charles University of Charles University of Charles Universites
2017 年,近 300 颗立方体卫星被送入太空,此后 3 年,立方体卫星数量持续下降。虽然 2021 年创下了约 326 颗纳米卫星发射的新纪录,但过去 10 年发布的有关立方体卫星增长的大多数预测和预期都没有实现。本文试图回答原因,并根据计划的任务和历史趋势做出新的预测。本文的第一部分介绍了最新的纳米卫星和立方体卫星发射统计数据。在数据库的 3400 多个条目中,截至 2022 年 8 月 1 日,已发射了 2068 颗纳米卫星或 1893 颗立方体卫星。已发射立方体卫星的总估计质量仅为 ∼ 7428 千克(4952U Ö 1.5 千克),小于一批 60 颗 Starlink 航天器。第二部分重点关注飞越低地球轨道的纳米卫星子集,列出了 79 个从 MEO 到日心轨道的轨道任务,其中 15 个发射到太空。研究的第三部分收集了多个组织的小型卫星发射预测,并将其与历史结果进行了比较。讨论了出现分歧的原因。发射延迟是几年来的原因之一,但大部分增长应该来自商业立方体卫星星座,而几乎所有这些星座都尚未大规模出现或正在过渡到更大的卫星。这项工作的最后一部分为未来 6 年创建了新的立方体卫星发射预测。这是对作者在 2018 年初和 2020 年初的先前预测的更新。我们预测,从 2022 年初到 2027 年底将发射 2080 颗纳米卫星。在发射了第一颗纳米卫星并面临空间技术开发和空间商业模式的挑战后,大学和公司可能已经度过了一些早期的兴奋。然而,由于太空中仅有 4 颗行星际立方体卫星,发射选项正在迅速扩大,且还有许多可能的激动人心的技术尚待开发,纳米卫星的生产时代仍可能持续。