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ee行业影响低地球轨道(LEO)卫星计划的3种方式

一天前通过阿德里安·吉布尔斯

由于低轨道卫星的生命周期不到5年,它的推出需要可靠的技术和快速的开发窗口,而行业伙伴关系是关键。

最近,由于NASA和SpaceX的努力,太空前沿已经成为许多技术创新的前沿和中心。

最近宣布的几个项目是三个新的近地轨道(LEO)卫星项目,其中两个暂定于2023年发射。

Aeolus是世界上第一颗风“剖面”卫星,于2018年发射。

Aeolus是世界上第一颗风“剖面”卫星,于2018年发射。图片由Teledyne成像

这些计划在作品中,并将继续扩大地球科学的理解和扩展,并增强宽带电信。虽然仍然在他们的开始阶段,或“前瞻性陈述”,他们可以向电子设计师提供进入Leo卫星星座的设计工作和应用程序的类型。

基于空间的波束形成技术

地面波束形成技术广泛应用于航空航天、军事和商业电信。然而,随着更多地采用低轨道卫星技术,波束成形进入太空。

基于PCB,贴片天线阵列通过特定的元件激励和相位延迟来引导天线方向图。

基于PCB,贴片天线阵列用于通过特定元素激励和相位延迟来转向天线图案。图片由模拟设备

Telesat,该公司是一家有50年历史的加拿大电信公司,正在与Analog Devices和MDA合作,发射一个298个低轨卫星星座系统。Telesat Lightspeed计划实现低延迟(相当于光纤)通信,通过波束形成技术能够瞄准高密度的城市地区。

虽然波束形成技术最近很流行,模拟设备MDA.希望使用这些狮子座卫星来引导通信光束,以在地球上产生不间断的,高速连接。

这个计划中的项目只是众多利用低轨道卫星来进一步发展技术的项目之一,而其他项目则提出了帮助进一步了解地球本身的方法。

地球科学家用阿拉丁追踪风的模式

知道风吹的方式是不再只是预示着的表达。自2018年以来,Aeolus'大气激光多普勒仪器(阿拉丁)有在地球表面上320公里的海拔地区监测风图案。

天基风激光雷达利用后向散射探测,通过多普勒偏移来确定风速。

天基风激光雷达利用后向散射探测,通过多普勒偏移来确定风速。图片由球航空

为了满足监测全球风型的迫切需要,Aeolus使用紫外线激光与Teledyne E2V一起使用CCD69追踪全球风廓线。

CCD69是一种电荷耦合紫外激光探测系统,它是密封的,热电(TEC)冷却。

从设计的角度来看TEC系统是一种创新的解决方案,用于将热量从传感器,否则没有热转印机制。

当前一代CCD69。

当前一代CCD69。图片由Teledyne成像

现在,接近Aeolus的使命生活结束,Teledyne E2V正在开发下一代CCD69,以进一步增强性能和敏感性。

随着监测地球的各个方面的类似目标,Jaxa和Smiths互连正在努力监测全球变暖。

JAXA&SMITHS互连以监控关键全球变暖参数

由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)于2023年发射,预计使用寿命为7年温室气体和水循环的全球观测卫星(GOSAT-GW)将包括由Smiths Interconnect设计的g波段天线系统。

来自史密斯互连的Satcom天线系统的示例。图片由史密斯互连

史密斯互连索赔一个独特的行业位置,在空间应用和天线系统设计中具有“子系统和组件专业知识”,使它们能够为新的卫星程序提供紧凑的系统解决方案。该系统将利用微波辐射测量来帮助监测归因于气候变化和全球变暖的潜在灾害。希望是这种狮子座卫星推进理解和技术方法,以提供对气候变化的更明确的预测。

这些新的LEO卫星可以为迫使全球问题提供有价值的见解,并为技术设计创造一个新的技术出口。

太空设计的挑战

对于潜在的承包商来说,进入“太空竞赛”可能是一项艰巨的任务,因为有限的上市时间(TTM)、技术准备以及需要与现有专家合作。

低轨道卫星的设计挑战

低地球轨道卫星具有各种应用和缺点中地球轨道(MEO)和地球同步轨道(GEO)星座。

对于电路设计人员来说,Leo星座的预期寿命(<5年)可能是最强调的关注,因为它影响了TTM限制等设计考虑因素以及在空间合约中投资设计资源的潜在风险。

短寿命和任务关键系统集成

对于复杂的关键任务申请,以保持一定程度的成功,技术准备水平(TRL)是一个框架,用于确定组件或系统的可行性的九个阶段。

TRL为1表示该技术已经“在纸上”准备就绪;同时,9级表明该技术已在实际系统运行条件下得到验证。

虽然空间设计面临很多挑战,但势头正在增长,特别是随着越来越多的项目和合作伙伴取得成果。

伙伴关系是空间部署的关键

考虑到LEO星座的短运行寿命,空间设计专业知识和以前成功系统的“遗产”很可能在赢得合同中发挥了很大的作用。

Analog Devices, MDA, Teledyne EV2和Smiths Interconnect都有成功应用太空技术的历史。他们的专门知识是多样化的,并表明伙伴关系和专门知识对空间技术的发展至关重要。

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