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。
立方体卫星技术能够精确检查轨道物体,从而有效地协助各种近距离操作。这些应用包括评估非活动卫星以准备执行活动碎片清除任务、监控和维护运行中的航天器(如国际空间站或电信卫星)等任务。展望未来,立方体卫星还可用于检查深空物体,包括将作为未来阿尔特弥斯计划探索任务门户的地月人为站。此外,立方体卫星还可以通过协助组装大型空间基础设施、重新配置和/或翻新/加油空间资产,甚至在舱外活动期间为宇航员提供支持,在服务任务中发挥作用。检查轨道上的航天器的任务已被证明相当具有挑战性,但立方体卫星和纳米卫星有可能通过在目标附近作为自由飞行器运行,配备适当的传感技术来观察和收集数据,从而完成这一角色。对在轨航天器进行近距离检查具有多种优势,可应用于两大类,即监测运行中的太空资产以增强其能力并支持其任务,以及检查太空垃圾以准备并可能执行主动清除任务。各组织已考虑纳入紧凑型平台,以促进实现上述任务目标 [4] [5]。在美国和欧洲,已经执行了任务,目前正在开发中,研究机构、大学和私营企业的参与 [1] [2]。通过这些任务和研究,很明显,必须解决与近距离操作和编队飞行相关的许多障碍,以确保即将执行的任务具有必要的安全水平 [3]。本文的重点是探索太空骑士观察立方体 (SROC) 的会合和对接能力的研究。
五号是领队单飞,六号是第二名单飞。虽然“钻石”编队的飞行员展示了精确编队特技的优美和优雅,但单飞飞行员却在进行最高级别的表演,他们倒飞、最大偏转滚转或展示低速操纵特性,所有这些都以最小的地形间隙完成。在例行航展期间,单飞飞行员进行五次迎面相撞,程序化的接近率为 850 节,错失距离为 25 英尺。对于外行来说,这些和其他单飞动作似乎是令人毛骨悚然的“特技”,让人想起了过去的谷仓风暴时代。事实是,传统的军事训练和纪律概念是我们航展的基石。通过研究一些行动的“内部运作”,可以理解为什么会这样。训练钻石飞行员,包括长机、左翼、右翼和槽机,在随队为期两年的整个任期内都担任同一位置。但是,单飞飞行员第一年担任单独僚机,接下来一年担任单独领队。当他晋升为单飞领队时,五号飞行员将训练他的新任六号飞行员。这是一个理想的进展,因为作为六号飞行员的一年为单飞领导和执行一些更困难的机动提供了最好的准备。最初,新的单飞飞行员学习精确编队飞行。在最初几次训练飞行中,他很少单独飞行。这一点很重要,因为六号飞行员要在机翼上度过相当长的时间。例如,在卡利普索山口期间,他以正常的机翼位置跟随倒飞的长机飞行。此外,单飞飞行员在六机特技飞行中会飞外翼位置。如果你不能编队,六机滚转或翻滚的外侧就不太舒服。此外,正如我们的时隙飞行员杰克·迪基上尉在 5 月刊中指出的那样,我们认为编队训练
执行摘要 本文件介绍了 NASA 牵头的民用无人驾驶飞行器 (UAV) 能力评估的结果。本报告旨在补充国防部长办公室的无人机路线图,其目的有四个方面: • 根据用户定义的需求确定和记录所有无人机未来潜在的民用任务 • 确定和记录支持这些未来任务所需的技术 • 讨论平台能力和所需技术的现状;确定正在进行的技术、计划中的技术以及目前尚无计划的技术。• 为制定全面的民用无人机路线图奠定基础 预计本报告的内容将继续用于评估未来任务的可行性,并帮助影响资金决策,以开发那些被认为是可行或必要的但未包含在已批准资金计划中的技术。报告第 2 部分简要介绍了民用和军用无人机平台。国防部早已认识到无人机在增强作战能力方面的作用,目前的计划强调未来 10 年内无人机能力将显著提升。虽然本报告的重点不是军事领域,但人们认识到,大量军用无人机技术将适用于民用无人机。还讨论了民用无人机平台市场预测的概述。市场增长潜力巨大,但一些阻碍这种增长的限制因素给预测带来了高度的不确定性。报告第 3 部分总结了用于分析的几项民用任务的文档。在第一版中,共记录和分析了 35 项任务。这些任务来自各政府和私营部门机构,用于科学和公共利益,属于以下大类(见图 1): 国土安全 地球科学 商业土地管理 从这 35 项任务中(其中大部分属于地球科学类别),确定了 21 项支持任务所需的能力和技术。具体能力包括进入国家领空、远程/续航、超视距通信和编队飞行等项目。分配给各种任务的完整能力列表如表 II 所示。
1. Ronald C Merrell、Alice Lee、S Yunkap Kwankam、Beatrice Mwape、Collins Chinyama、Rifat Latifi、Marius-Ioan Piso、Florin Serban:卫星在发展中国家远程医疗中的应用。《远程医疗与远程保健杂志》 09/2006;12(6):321-324.,DOI:10.1258/135763306778558105 2. D. Andreescu、MI Piso、M. Niţă:空间科学和技术教育的研究生培训。《空间研究进展》 12/1997; 20(7-20):1375-1378., DOI:10.1016/S0273-1177(97)00732-1 3. C. Oprişiu、MI Piso、DD Prunariu:作为空间应用教育工具的小型飞机。空间研究进展 12/1997; 20(7-20):1361-1364., DOI:10.1016/S0273-1177(97)00730-8 4. Marius Trusculescu、Mugurel Balan、Claudiu Dragasanu、Alexandru Pandele、Marius-Ioan Piso:纳米卫星:地球观测和近地环境监测工具。地球观测,01/2012:第 25-40 页; InTech.,ISBN:978-953-307-973-8,DOI:10.5772/28445 5. Catalin Cucu-Dumitrescu、Marius-Ioan Piso:编队飞行通过测地线运动和不同的几何要求。为北约军事行动提供天基作战支援的新兴和未来技术,RTO-MP-RTB-SPSM 编辑,2006 年 1 月:第 1-1 至 1-13 页;RTO,法国讷伊,DOI:10.13140/RG.2.1.4131.9441 6. I. Stroe、DD Prunariu、MI Piso、GV Manciu:大型物体移除系统的动力学。第三届欧洲空间碎片会议论文集,第 1 和第 2 卷,由 SawayaLacoste、H 编辑,09/2001:第 713-716 页;欧洲空间局,ESA SP-587,2005 年,ISBN:92-9092-733-X 7. MI Piso、DD Prunariu:中东欧和东南欧空间科学技术能力建设机构网络。北约科学技术管理高级研究研讨会,由 AT Balaban、EN Carabateas、FT Tanasescu 编辑,01/1997;北约科学技术管理。
瓦片是一种多层结构,两面都是光伏 (PV) 材料,PV 层下方有天线,还有一层承载 CMOS 集成电路,用于路由参考信号和定时,以控制天线的相位和直流到微波功率转换。瓦片具有将太阳能转换为微波能量并将该能量辐射到所需位置所需的所有功能。瓦片被制成长度从几米到 60 米不等的条带,然后将它们铺设到碳纤维结构中,该结构连接到展开装置上,而展开装置又连接到航天器上。碳纤维结构使条带可以折叠并卷入展开装置中,以便发射存放。我们目前的太空飞行器设计质量约为 430 公斤。发电站由许多太空飞行器组成,这些太空飞行器要么通过吊杆机械连接,要么自主编队飞行。SSPP 的中期目标之一是在太空中展示我们概念 [1] 的核心技术。通过验证技术在其设计运行环境中的性能以及展示系统内的功能接口正常运行,太空演示可以降低风险。我们设想进行一系列复杂程度不断增加的演示,以进一步增强对技术的设计和可扩展性的信心。我们的第一个这样的演示是空间太阳能演示一号(SSPD-1)。我们注意到最近有一个由 P. Jaffe [3] 领导的专门针对空间太阳能的太空演示。Jaffe 的“三明治”模块托管在美国空军 X-37B 太空飞机上,并在低地球轨道上运行了一年多。我们在 SSDP-1 开始时制定了几条基本规则。首先,有效载荷由三个独立的实验组成,以便可以单独测试每种技术。通过解耦如果我们要建造和飞行一个缩放的集成演示器时发生的依赖关系,我们可以验证核心技术的性能,而不会因相互依赖而产生潜在的混淆因素。其次,我们按照 NASA C/D 级任务标准 [4] 执行 SSPD-1 的开发、组装、集成和测试。我们的任务由技术目标(C 级)驱动,但我们的风险承受能力比其他级别(D 级)更高,复杂性相对较低(D 级),并且有程序约束(D 级)。作为 C/D 级任务运行,我们不必遵守任务更关键的有效载荷开发项目中的许多标准和 TOR,从而加快开发速度。我们仍然保持严格的测试
2023 年 5 月 4 日,第 374 空运联队公共事务团队横田派遣 69 名飞行员和两架 C-130J 超级大力神飞机参加 Cope India 2023 演习,这是与印度空军联合演习,由太平洋空军主办,于 4 月 10 日至 21 日在印度阿尔詹辛格空军基地举行。 第 374 空运联队的成员前往印度,与来自印度-太平洋地区各个基地的 250 多名飞行员和 10 架飞机组成一个团队。 为期 11 天的训练由太平洋空军与印度空军合作举办,重点关注提高作战技能、加强关系和共享知识。 “共同训练和分享最佳实践增强了我们顺利合作的能力,”第 36 远征空运中队指挥官兼印度 2023 特遣部队指挥官基拉·科菲中校说,该基地位于阿尔詹·辛格空军基地,是举行演习的三个基地之一。“这次演习测试了我们如何作为合作伙伴开展合作,并展示了我们对维护自由开放的印度-太平洋地区的共同承诺。” 横田空军基地第 374 空运联队的作战、维护和任务支援组成员与印度空军合作,进行了低成本、低空空投任务演习,并进行了飞机现场维护和机场安全训练。 此外,他们还与印度空军同行举行了空中优势行动,加强了双方部队之间的协调,并分享了编队飞行、低空飞行、短距着陆作战、人员空投、低成本低空空投和大规模集装箱空投方面的最佳实践。 “Cop India 是一个非常有意义的机会,我很荣幸能够参与其中,”第 36 空运中队 C-130J 教练飞行员兼第 36 远征空运中队 Cope India 2023 任务指挥官 Joselyn Maskill 少校说道。“我们与印度空军伙伴分享了增强作战准备的技术,并练习了各种飞行操作。我们作为一个团队一起工作,从任务规划到战术飞行,例如与印度空军的 C-130J 一起编队空投。” 通过伙伴关系,集体力量得到增强,横田的参与者意识到Cope India 2023的关键在于联合部队的响应能力。对抗印度演习始于 2004 年,现已发展到包括专业军官交流、空中机动训练、空投训练和大规模演习等内容。
在 2016 年 12 月举行的部长级理事会会议上,介绍了 GSTP 的最新结构“关于一般支持技术计划 (GSTP) 的宣言”。ESA/C(2016)190,并得到了 GSTP 参与国的广泛认可,其框架如下: GSTP 要素 1“开发” - 未来任务、地面应用和工具的技术开发 GSTP 要素 2“制造”- 开发技术和产品,提高商业竞争力和可持续性。 GSTP 要素 3“飞行”- 新技术在轨演示、未来任务准备、小型任务 两个在程序和财务上不同的计划组成部分: - “精确编队飞行演示”组成部分 - “小行星撞击任务 (AIM)”组成部分。GSTP E1“发展”纲要列出了 GSTP E1“发展”工作计划的 141 项候选活动,这些活动是根据 ESA 端到端流程预先选定的,包括程序筛选和与技术战略的一致性检查。GSTP E1“发展”纲要的目的是向行业和代表团提供按应用领域、能力领域和技术领域划分的综合概述,以了解 ESA 在 GSTP 计划内技术开发方面的优先事项。本文件遵循 2013 年提出并于 2016 年修订的 GSTP-6 要素 1 潜在活动汇编。特别是以下五份文件: GSTP-6 要素 1 – 通用技术活动汇编 -(参考TEC-T/2013- 007/NP)于 2013 年 2 月发布。 GSTP-6 要素 1 – 潜在活动汇编 - 应用领域:地球观测、载人航天、空间运输、导航、通用技术和技术、空间态势感知和机器人探索 -(参考TEC-T/2013-028/NP)于 2013 年 12 月发布。 GSTP-6 要素 1 汇编潜在活动先进制造业 - (参考TEC- T/2015-013/NP),2015 年 11 月发布。 GSTP-6 要素 1 – 潜在活动概要 – (参考TEC-T/2016-03/NP),2016 年 2 月发布。 GSTP 要素 1“开发” – 潜在活动概要:洁净空间 - (参考ESA- GSTP-TECT-PL-003997),2017 年 1 月发布。本 GSTP E1“开发”概要提供了 GSTP 要素 1 工作计划候选活动的列表和描述(本文件第 2 章和第 3 章)。活动的预选对应于属于以下应用领域的活动。 EO - 地球观测 SCI - 科学 ST - 空间运输 NAV - 导航 GEN - 通用技术和技巧 属于应用领域 - 载人航天与探索 - 的活动正在审查中,并将在纲要的进一步修订中提供。
SupGP 数据和流程经过了严格的测试、验证和确认。讨论了 SupGP 数据、SGP4 拟合、收敛标准和 RMS 计算结果的详细信息。提供了 SupGP 数据和传统 SSA 数据之间的其他近期和相关示例比较,并配有图形说明,以强调 SupGP 数据的好处以及太空界目前和将来采用 SupGP 数据的必要性。为了所有人的太空飞行安全,为了确保地球轨道环境为子孙后代保留,在太空界共享 SupGP 数据是当务之急。1. 简介现代太空运营环境、前所未有的变化速度和运营活动节奏给传统 SSA 技术和 GP 数据流程带来了压力,以至于它们本身不再完全有效。传统的非合作观测技术无法提供支持现代太空运营所需的精度和及时性的轨道数据,例如:多卫星发射、近距离部署、编队飞行集群和巨型星座运营。此外,现代太空操作以及数据量和卫星活动的增加对传统技术和 GP 数据产生了负面影响,减缓了 GP 数据流,降低了准确性,降低了观测频率,增加了错误,增加了卫星交叉标记,增加了丢失卫星的数量等。SupGP 数据是一种合作的 SSA 技术,使用卫星所有者/运营商提供的数据和其他公共来源来增强传统技术。SupGP 提高了数据的准确性、及时性、稳健性和透明度。这反过来又改善了 SSA、航天飞行安全、负责任地使用太空,并有助于为所有人保护地球轨道环境。2. 方法论每天,CelesTrak 都会检查已知的公开轨道数据源,并使用卫星工具包 (STK) 从这些数据中生成 GP 数据。例如,对于全球定位系统 (GPS) 星座,第二空间作战中队提供的最新 GPS 年历发布在 CelesTrak 的 GPS 数据部分,并根据 GPS 接口规范 (IS) IS-GPS-200M 进行传播,以生成第二天的星历表 [1]。表 1 提供了 CelesTrak 为其生成 SupGP 数据的卫星组的输入源数据更详细的列表。与标准 GP 查询不同,可以为单个对象获取多个 SupGP 元素。这是因为某些对象具有由多个源生成的数据(例如,使用 CPF 数据)或因为有多个时期的数据(Intelsat 数据)。表 1。CelesTrak SupGP 的输入源数据 缩写 说明 CPF 综合激光测距预测 GLONASS-RE GLONASS 快速星历表 GPS-A GPS 年历 GPS-E GPS 星历表 Intelsat-11P Intelsat 11 参数数据 Intelsat-E Intelsat 星历表 Iridium-E 铱星历表 ISS-E ISS 星历表 ISS-TLE ISS TLE [遗留数据] METEOSAT-SV METEOSAT 状态向量 OneWeb-E OneWeb 星历表 Orbcomm-TLE Orbcomm 提供的 SupTLE Planet-E Planet 星历表 SES-11P SES 11 参数数据 SpaceX-E SpaceX 星历表 SpaceX-SV SpaceX 状态向量 Telesat-E Telesat 星历表 Transporter-SV Transporter 状态向量