安全并非偶然发生。只有当个人和领导者接受过适当的培训,在计划和执行任务时纪律严明,并且在所做的每一件事中都符合规定的或可接受的标准时,安全才会发生。作为我们职业的管理者,我们对国家和战友们负有责任。最近的事故表明,编队飞行技能正在萎缩,而这种技能很容易消失,尤其是在夜间,或者在执行新的和不熟悉的任务时。在条件发生变化时,遵守标准尤为重要,有时机组人员甚至没有察觉到。这些变化通常代表着任务计划方式的偏离,具有足够的安全裕度,但残余风险的积累超过了安全裕度,并表现为事故。我们维持这些安全裕度的方式是遵守标准或修改任务以增加我们的容错余地。
大涡模拟 (LES) 已用于研究飞机编队后方 10 分钟内的远场四涡尾流涡旋演变情况。在编队飞行场景中,尾流涡旋行为比传统的单架飞机情况复杂、混乱且多样,并且非常敏感地取决于编队几何形状,即两架飞机的横向和垂直偏移。尽管在各种编队飞行场景中尾流涡旋行为的个案变化很大,但涡旋消散后的最终羽流尺寸通常与单架飞机场景有很大不同。羽流深约 170 至 250 米,宽约 400 至 680 米,而一架 A350/B777 飞机将产生 480 米深和 330 米宽的羽流。因此,编队飞行羽流没有那么深,但它们更宽,因为涡流不仅垂直传播,而且沿翼展方向传播。两种不同的 LES 模型已被独立使用,并显示出一致的结果,表明研究结果的稳健性。值得注意的是,二氧化碳排放只是航空气候影响的一个因素,还有其他几个因素,如凝结尾迹、水蒸气和氮氧化物的排放,这些都会受到编队飞行的影响。因此,我们还强调了年轻编队飞行凝结尾迹与经典凝结尾迹在冰微物理和几何特性方面的差异
新南威尔士大学堪培拉分校在 M2 编队飞行立方体卫星任务上开展了一项实验计划,旨在为可用的空间态势感知 (SSA) 传感器和建模算法提供真实数据。本文概述了在任务的早期、主要和扩展运行阶段计划的实验和部署计划,这些计划为 SSA 观测提供了机会。该任务包括 2x6U 立方体卫星。每颗卫星都使用 3 轴姿态控制系统,利用航天器之间的大气阻力差来控制沿轨道编队。差动气动编队控制使卫星能够保持在可接受的沿轨道偏移范围内,以执行主要任务实验。在整个任务过程中,有几个重要的机会来收集基准 SSA 数据。立方体卫星对最初被连接成 12U 卫星,按照新南威尔士大学堪培拉分校地面站的预定命令,它们将被弹簧沿轨道方向推开,形成 2x6U 卫星编队。航天器分离,随后展开太阳能电池板和天线,标志着在早期运行阶段,配置、雷达截面和轨道发生了重大变化。太阳能电池板的展开将航天器的最大正面面积从收起配置时的 0.043 平方米增加到完全展开时的 0.293 平方米。航天器的姿态将受到控制,以通过差动气动阻力的作用阻止航天器的沿轨分离。卫星具有 GPS 和姿态确定与控制功能,可提供精确的时间、位置、速度和姿态信息,这些信息通常可在卫星遥测中获得。
• 赞助单位:AFRL/飞行器 • 背景:AFIT 优化论文 & 背景:AFIT 多无人机优化与控制理论论文,AFRL
新南威尔士大学堪培拉分校 (UNSW Canberra) 于 2017 年在澳大利亚皇家空军 (RAAF) 的资助下启动了一项雄心勃勃的立方体卫星研究、开发和教育计划。该计划包括 M1(任务 1)、M2 探路者,最后是编队飞行任务 M2。M2 是最后一次任务,包括两颗 6U 立方体卫星,采用差动气动阻力控制进行编队飞行。M2 卫星于 2021 年 3 月在 RocketLab 的“它们上升得如此之快”发射中以连体 12U 形式发射。2021 年 9 月 10 日,航天器在近圆形 550 公里、45 度倾角轨道上在小弹簧力的作用下分成两个 6U 立方体卫星(M2-A 和 M2-B)。编队通过改变航天器的姿态来控制,由于位于航天器天顶面的大型双展开太阳能电池阵的横截面积变化,导致气动阻力发生很大变化。
• 在正常操作期间,PROBA-3 航天器对将分为精确编队飞行(此时无法进行有效载荷观测)和自由飞行两个阶段。在正常阶段,GNSS 接收器将仅在有限的时间内开启,并且仅使用 GPS 测量值。
空军研究实验室 (AFRL) TechSat 21 飞行试验演示了三颗微卫星编队飞行,作为“虚拟卫星”运行。每颗卫星上的 X 波段发射和接收有效载荷形成一个大型稀疏孔径系统。卫星编队可以配置为优化各种任务,如射频 (RF) 稀疏孔径成像、精确地理定位、地面移动目标指示 (GMTI)、单程数字地形高程数据 (DTED)、电子保护、单程干涉合成孔径雷达 (IF-SAR) 和高数据速率安全通信。与单个大型卫星相比,这种微卫星编队的优势包括无限的孔径大小和几何形状、更大的发射灵活性、更高的系统可靠性、更容易的系统升级以及低成本的大规模生产。关键研究集中在编队飞行和稀疏孔径信号处理领域,并由空军科学研究办公室 (AFOSR) 赞助和指导。TechSat 21 计划初步设计评审 (PDR) 于 2001 年 4 月举行,并结合了大量系统交易的结果,以实现轻量、高性能的卫星设计。概述了实验目标、研究进展和卫星设计。