空间态势意识:超越低地轨道


联合空间运营中心(JSPOC)在近地球空间中轨道大约22,000个物体,包括超过1,200个操作卫星和数千件空间碎片。JSPOC目录并屏蔽这些对象,彼此可能碰撞,但是近地球轨道的潜在碰撞问题呢?这就是扩展的空间情境感知(SSA)发挥作用的地方。随着我们超越低地轨道(LEO)和国际空间站(ISS),SSA仍然是未来深度空间任务的安全和运营成功的必要条件。

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技术演变
用于近地球观测的SSA技术不断推进。但是,CIS-Lunar和深度空间探索(包括地球运动带及超越)是在不太遥远的未来的地平线上。它至关重要,提高和发展当前的SSA功能和技术用于监测地球轨道人口,空间环境和可能的威胁,并开始将它们适应这些更长的空间探索目标。具体而言,需要在几个关键领域进行持续的进步:

自然发生的物体
在空间中自然发生的物体是指小行星,鸟类,天体等的物品。识别和跟踪小于Sys的物体随着我们移动过去的leo而变得更加困难。在不关注它们的情况下,这些物品可能会严重伤害宇宙飞船和未来的深空任务的完整性。这是最需要SSA技术进步的主要领域,以确保未来的任务是成功的。

空间监控和跟踪(SST)系统
SST系统检测并预测目前LEO中数千件空间碎片的运动。这包括任何不再用于有用功能的空间对象或硬件片段。SST数据可用于保护基于空间的基础设施 - 例如卫星和导航系统 - 从与碎片的碰撞。但是,随着人类进入太空移动,跟踪与传统SST方法的物品和碎片变得更加挑战。板载轨道轨道确定和相关软件等功能 - 就像将在运行的情况下詹姆斯韦伯太空望远镜- 对未来的深层空间任务变得至关重要。

此外,空间中可卡通物体的总数预计将在未来几十年中呈指数级增长。计算机必须一次处理数百万个对象,这最终影响SST系统的设计。A.I.解决方案与图形处理单元(GPU)技术合作,可以将航天器传播并行化以同时为数百万个异议进行,并对每秒的整个空间目录进行“全与所有”的联合筛选。美国宇航局成功地利用了GPU技术对其磁磁体多尺度任务,导致传统的CPU计算方法增加了1,000倍的性能,以及美国宇航局的大量硬件和人员成本节约。

深空成像(DSI)
在深空中存在巨大的成像能力。没有能够捕捉物体图像及其对关键资产的障碍,潜在碰撞飙升的危险。这是一种技术差距,但是有些商业空间行业的人正在努力解决这个问题。革命科学和技术必须被注入目前的SSA实践,以便将DSI带到太空航空公司所需的水平。

空间天气效应(SWE)
我们没有明确了解如何预测极端空间天气条件 - 如太阳风,无线电突发,X射线耀斑,高能量太阳粒子,辐射等 - 这可能影响深度空间任务。基于极端空间天气事件捕获的数据的连续推进技术将有助于防止在命令和控制单元或太阳能阵板等系统中可能发生的损坏。

A.I.解决方案与SSA的角色
在A.I.解决方案,我们的工作植根于找到一个解决方案,以便在更扩展的水平上进一步进一步探索空间探索。超过20年,我们设计了各种尺寸的空间任务设计,分析和运营。我们的航班动力学工程师和软件开发人员创造了强大的解决方案,以解决无数的基于特派团的挑战,包括SSA。

我们的SSA工作中心周围万博体育下载投注freeflyer®.COTS Flight Dynamics软件,其中包含任何CA / SSA事件的建模和仿真的核心飞行动态算法。2003年,美国宇航局的戈达德太空飞行中心(GSFC)根据我们在FreeFlyer的分析执行了Aura SpaceCraft的第一次碰撞避免机动。万博体育下载投注

艺术家的光环宇宙飞船的渲染艺术家的Aura航天器的翻译。版权所有:NASA.

我们后来开发了联合评估风险分析(CARA)计划,以扩大从GSFC飞行的所有业务任务的能力。Cara程序于2005年居住,现在将JSPOC轨道结合消息(OCMS)自动摄入到使用FreeFlyer和Matlab的强大系统中。万博体育下载投注迄今为止,Cara支持65个航天器,摄取了超过120万JSPOC OCM,以进一步分析,并进行141个风险缓解机动。

从那时起,迄今已被用来支万博体育下载投注持200多个空间任务。Its flexibility model any mission, including SSA-centric ones, is evidenced by its usage on numerous other government programs, including the Mission Control Center and Magnetospheric Multiscale Mission programs (for NASA) and the JSpOC Mission System program (for the U.S. Air Force). In addition, we provide all operational flight dynamics capabilities on two critical Air Force SSA missions: Space Based Space Surveillance and Geosynchronous Space Situational Awareness Program.

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我们不断与我们的行业和政府合作伙伴合作,确定将SSA功能扩展到深度空间的方法。虽然没有目前的解决方案到位,但行业承认要尽快找到一个人的重要性,因此我们可以安全地继续寻求探索有史以来最远的目的地的一些目的地。请更多地了解我们与SSA的工作或获取有关我们的产品和服务的信息,请在这里联系我们。

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