2023年12月27日星期三

约克宇航系统公司完成第0阶段卫星在轨交付


(SpaceDaily 9月4日报道)约克宇航系统公司宣布完成了所有第0阶段传输层卫星的在轨交付。该公司总部位于丹佛,主要业务是宇航任务完整解决方案的快速部署。第0阶段是美国太空发展局(SDA)大规模作战太空构架(PWSA)星座的一部分。这次交付的卫星于9月2日从范登堡太空军基地发射,运载工具为SpaceX公司的猎鹰9号火箭。

随着最后一颗卫星的交付,约克已将所有承研的第0阶段卫星交付给SDA,进一步显示出约克对SDA发展愿景的认可和参与PWSA项目的决心。

约克宇航系统公司CEO说:“这项里程碑不仅显示了约克的快速卫星部署能力,也展示出我们履行了按照SDA规划交付T0阶段卫星的承若”,“在发射后如此短的时间内完成与所有卫星通信,展示了我们的决心、可靠性和性能,同时这也是SDA螺旋式开发模式的成果。我们的关注重点将转移到下一个阶段,尤其是对第1阶段卫星的开发。”

完成在轨交付后,这些T0卫星将进行一系列任务载荷测试和系统检查。测试评估完成后将开始性能验证阶段的工作。

目前,约克系统公司正在为PWSA项目第1阶段研发42颗卫星,计划2024年末发射。此外,约克系统公司还承担了第1阶段演示试验系统中12颗卫星的研制任务,计划2025年发射。


CesiumAstro将向SDA第1阶段跟踪层卫星提供7套多波束通信载荷


(SpaceDaily 5月9日报道)CesiumAstro公司宣布与雷神科技(Raytheon Technologies)达协议,向后者提供7套Vireo有源电子扫描阵列(AESA)射频通信载荷,用于太空发展局(SDA)第1阶段跟踪层卫星。

CesiumAstro公司的Vireo载荷将成为SDA大规模作战太空构架(PWSA)中首次使用的Ka频段多波束通信系统。与适用于连接单个静止地面站的传统单波束系统相比,采用新一代AESA技术生成多个方向、形状可控波束的Vireo系统实现了新的跨越。该系统突破性的薄片模块化设计和软件定义后端将成为可靠、低时延、高通量、多用户并行传输数据的新标杆。

CesiumAstro公司创始人兼CEO Shey Sabripour说:“随着近期第0阶段卫星的发射,SDA正在引领创新和发展的新速度。我们很骄傲能向PWSA提供第一批AESA,为作战单位提供多波束射频任务数据传输。”

雷神公司研制的卫星属于第1阶段跟踪层的一部分,是SDA第一批正式投入运行的低轨红外导弹预警和跟踪卫星。完成部署后,跟踪层卫星将与低时延的传输层Mesh通信网络相融合,在低轨道实现传统和先进的导弹跟踪。

雷神公司情报与宇航部门宇航与指令控制部主席David Broadbent说:“这类任务需要速度和韧性”,“在整体解决方案中融入AESA技术使我们的产品达到了新的高度,使重要信息能够快速传输,部队由此将获得决定性的优势。”

CesiumAstro公司开发的Vireo系统能够适应多种类型的防务和商业任务。Vireo的可重构构架具有巨大的灵活性并能够快速部署。


2023年12月26日星期二

SAIC将为太空发展局开发“软件工厂”


(SpaceNews 6月8日新闻)太空发展局(SDA)与科学应用国际集团(SAIC)签署了6400万美元合同,为SDA的低轨星座开发软件应用工厂。

这份合同于6月8日公布,内容是为SDA开发BMC3应用工厂。

BMC3是战斗管理指令、控制和通信的英文缩写,它是SDA传输层卫星的星上数据处理和计算系统。传输层卫星将在未来几年内发射至低轨道。

SAIC的任务并不是建设一个工厂,而是开发一个基于云的开发过程,以可重复的方式设计、测试以及更新应用。同时为涉密信息提供更多的网络安全防护。

BMC3软件应用将有多家开发商进行开发。

低轨分层构架

SDA是美国太空军下属机构,正在组建一个被称为大规模作战太空构架(PWSA)的分层军用卫星网络,其中包括星间互联的卫星传输层和进行导弹探测、预警的卫星跟踪层。传输层将作为战术网络向全球用户传输数据,其中包括导弹发射早期预警等涉密信息。

SAIC国家安全与宇航业务主席Michael LaRouche表示,该公司的云技术方案“将以全周期关注安全性(DevSecOps)的方式向数百颗卫星的低轨星座交付软件。” 他说,这种方式“将指令与控制、安全云以及空间系统间集成融为一体。”针对时效性强的任务,BMC3应用将在轨处理数据并传输给相应用户。

SAIC还需要提供所谓的“安全互操作中间层”,保护软件不受到网络攻击的侵害。

SDA要求承包商“建立软件开发能力,能够安全快速的部署BMC3生态系统成员开发的任务应用,以支持全域指令与控制(JADC2)项目的目标。”

JADC2是美国国防部项目,目标是联通武器系统和各个平台,使它们能够在一个无缝的网络中运行。


洛克希德马丁公司研制的SDA第0阶段传输层卫星完成发射


(SpaceDaily 9月19日新闻)10颗由洛克希德马丁公司研制的卫星成功发射至地球低轨道,这些卫星属于太空发展局(SDA)第0阶段传输层(T0TL)卫星。T0TL是一个大规模低轨星座,用于验证低延时通信并提供多种能力的可靠卫星网络。

这10颗小卫星于太平洋夏季时间(PDT)9月4日早7点26分从范登堡空军基地发射,运载工具是SpaceX公司的猎鹰9号火箭。发射后不久,SDA确认10颗洛马研制的卫星成功与火箭分离。

洛马受保护通信业务副主席Joe Rickers说:“洛马很骄傲能够参与SDA项目,将这个由威胁驱动的、可靠的多任务能力项目变为现实”,“我们期待能够继续为这项任务作出贡献,进一步提升吓阻能力,研发先进军用宇航产品。”

10颗卫星的平台由Terran Orbital公司研制,配备了载荷处理器和洛马的软件平台SmartSat(智能卫星),能够通过软件上传方便、快速的更新卫星任务。星上还配备了“链接16”无线电载荷,将地面验证的军用通信技术带入太空。“链接16”通过将包括战斗机、一体化放空反导(IAMD)网络等系统连接在一起,实现探测装备和武器装备互联瞄准。

洛马目前承担了SDA第1阶段传输层(T1TL)42颗卫星的研制任务,同时刚刚获得第2阶段传输层72颗β卫星中36颗的研制任务。这些卫星都将在洛马转为整星批产而设立的工厂进行总装和测试。

为完成好SDA项目,洛马正在与业界最优秀的人才合作,以螺旋式开发的革命性方式研制可靠的宇航能力服务国家安全。通过多样化的供应商、小型企业合作伙伴、简化的小卫星研发流程,洛马可以加快技术创新和产品交付的速度。


洛克希德马丁与Terran Orbital签署36颗SDA星座卫星平台研制合同


(SpaceDaily 10月25日)洛克希德马丁公司与Terran Orbital公司达成合作,后者将为美国太空发展局(SDA)36颗第2阶段传输层(T2TL)β卫星生产卫星平台。这项合作是提升大规模作战太空构架(PWSA)功能的一部分,其中还包括技术改进,有效载荷配置和系统集成。

T2TLβ卫星将提升PWSA早期阶段的能力,通过可靠的低时延通信网络,在全球范围内为作战单位提供通信。该网络基础设施对美军实时威胁瞄准、导弹探测和跟踪非常关键。

Terran Orbital公司主席及首席执行官Marc Bell说:“我们祝贺洛马再次获得SDA传输层任务的大订单,为全球范围内美军人员提供通信和保护。我们也非常骄傲洛马选择我们为这个重要的任务提供卫星平台。”

此次合同的签署标志着两家公司合作的延续,此前洛马以7亿美元的价格获得了SDA第1阶段传输层42颗卫星的研制合同(计划2024年末发射),并选择了Terran Orbital公司为这些卫星提供平台。

今年年初,Terran Orbital公司顺利通过了上述T1TL卫星平台的关键设计评审和生产准备评审。两项评审在Terran Orbital公司位于加州尔湾市的生产工厂进行,确认了该公司已经做好42个卫星平台的生产准备。

完成研制后,42个卫星平台将交付到洛马在丹佛附近新建的小卫星总装工厂(面积2万英尺)。此次签约的36个T2TLβ卫星平台也将在这里进行总装和测试。

2022年,Terran Orbital为洛马承研的10颗SDA第0阶段传输层卫星提供了卫星平台并顺利完成交付,为两家公司当前和未来的合作奠定了基础。

T2TLβ卫星将以分阶段的方式部署在低轨道,计划2026年开始发射。这项计划是组建大规模作战太空构架(PWSA)战略目标的一部分,而PWSA是美军建立先进、可靠通信系统为全球任务提供支持的关键。


2023年12月25日星期一

法国将在美国丹佛和休斯顿建立新宇航创新港


上周,一个来自法国空间研究中心(CNES)的代表团访问了美国科罗拉多州和德州,以加强法美之间宇航公司的联系。

代表团的官员戏称自己为法国新宇航火枪手,计划在丹佛和休斯顿建立“CNES互联(Connect by CNES)”项目虚拟创新港。“CNES互联”是法国刺激宇航创新的政府项目。

CNES副首席战略官Francois Alter说:“我们希望在法国和美国创造更多的就业机会”,“希望在两国企业紧密合作的背景下,通过策划组织促进宇航生态的发展。”

法国和美国拥有长期民用和军用宇航合作历史,并且在最近几年合作关系进一步深化。此外,法国的新宇航生机勃勃,平均每周都会有一个创业公司诞生。

法国政府对新宇航生态给予了强有力的支持。在法国2030国家投资计划中,未来5年在宇航技术领域的投资达到15亿欧元。

CNES高级顾问、法国太空军司令部后备军官Emmanuel de Lipkowski说:“我们有足够的资源发展宇航生态。”

太空研讨会法国展台

“CNES互联”项目创立于2018年,旨在为创业公司提供技术专家、资金、软件、孵化器、加速器,并将他们介绍给大型宇航企业以及法国宇航机构。随着许多法国创业企业的成熟,“CNES互联”正在寻找国际合作伙伴,首先是美国。

为了帮助法国企业进入美国,法国代表团于12月11日和12日在丹佛与科罗拉多州公司代表、政府机构以及学术机构进行了会面。这次会面为法国企业在明年4月份到科罗拉多州参加宇航基金会第39次宇航研讨会奠定了基础,将有30到40家法国宇航创业企业参会,与潜在合作伙伴会面。

Alter说:“法美企业之间已经有大量的合作,我们遇到很多公司已经有法国供货商,法国合作伙伴和法国客户,其中一些公司希望扩大在欧洲的业务。”

CNES代表兼法国驻华盛顿大使馆航天专员Nicolas Maubert表示,法国商务投资署在美国设有7个办公室,该机构也帮助美国公司“理解法国市场,识别法国和欧洲的市场机遇。”

速度与坚韧

CNES希望通过国际合作增强其宇航产业的健壮性。

Lipkowski在提到地缘政治的紧张形势时说:“我们必须使供应链更加坚韧。”

他说:法国空军、太空军和太空指挥部“与美国军方拥有良好的合作关系”,“合作正在不断发展。我们在这里就是要促进合作并寻找新的机会。”

Alter表示合作还能帮助宇航企业跟上快速创新的速度,他说:“在新宇航时代,你必须动作迅速。这就意味着你必须找到最好的供货商,最好的货架零部件以及最好的设备。”

“CNES互联”休斯顿创新港将主要关注载人航天和包括阿忒弥斯在内的探月项目。丹佛创新港将主要关注军用宇航、网络安全、太空医药以及教育交流。


超音速武器挑战美国导弹跟踪能力


12月18日,刚刚发布的一项研究报告分析了美国国防部超音速导弹探测和跟踪星座可能面临的挑战。

这项由战略与国际研究中心(CSIS)完成的研究主要基于内部模型和仿真,其中分析了在建预警星座需要改进的地方并提出了相关问题,促进高机动性导弹防御对话的开展。该报告名为“走上轨道:天基与空基超音速导弹探测”。

超音速导弹以超过5倍音速飞行,其速度和不可预测的飞行轨迹让探测和跟踪变得很困难。

这份报告着重讨论了国防部计划组建的多层导弹防御星座,并指出在探测数据融合技术方面需要投入更多的力量。报告中说,由于快速飞行的导弹可能看起来像其它物体,数据融合对准确跟踪、避免误判非常重要。

CSIS导弹防御项目主管homas Karako说,作为超音速导弹防御构架的关键,美国国防部正在投入数十亿美元开发天基探测能力,并且“许多非常聪明的人正在研究这个问题。”他认为这份报告有助于更为充分的开展相关讨论,并发现潜在的缺陷。

技术挑战

尽管红外和光电遥感技术已经非常成熟,超音速导弹跟踪要远远困难于传统洲际导弹跟踪。报告中说:“将超音速导弹的热辐射特征从地球背景中分辨出来,就好像在一片蜡烛的海洋中跟踪一个稍微亮一点的蜡烛,需要大量测试验证。”

报告作者Masao Dahlgren表示,这份报告中的模型和仿真反映出“火控”数据的重要性。数据需要足够准确,以引导拦截武器将来袭导弹击落。

Masao Dahlgren是CSIS导弹防御项目成员,他解释说更加准确的火控数据能够降低拦截武器的负担,这也是取舍中需要考虑的关键项目之一。

他说:“如果拥有更为准确的数据,你就可以使用不需要太多机动能力且可能更加便宜的拦截武器。”于此相对,准确度较低的数据会给拦截武器带来更大的负担,对数据准确度低进行弥补。

报告中提出的另一个问题数据是融合,也就是整合不同传感器上的数据,以形成更加全面、准确情报的过程。Dahlgren将它与自动驾驶汽车相比,汽车使用多种传感器进行导航,数据融合可以确保车辆具有360度的视野,并且能够避开障碍物。

他说,导弹防御领域的“挑战在于将多个卫星对同一个目标数据整合在一起。”

美国防部目前仅依靠几颗导弹防御卫星,但SDA目前正在开发的低轨道星座项目将有数十颗导弹跟踪卫星。Dahlgren说:“你如何整合并使用这些数据?”,“我们正在快速的开展卫星发射,而如何使用这些数据的能力将成为瓶颈”,“数据融合是一个困难的工程挑战。”

覆盖范围的取舍

报告中建议,可以考虑其它方面的取舍以确保对印太地区的覆盖,因为中国可能在这里部署超音速导弹。

美国国防部的计划是一个多轨道构架,其中包括低轨、中轨、静止轨道和高椭圆轨道。研究中指出:

低轨星座规模大,因而卫星数量多,成本较低,但在持续性和在轨寿命方面存在缺点。

中轨星座的覆盖范围更大、持久性更好,但可能需要成本更高的大孔径卫星。

静止轨道和高椭圆轨道对于指定区域的观测需要更少数量的卫星,但是卫星价格要远远更高。

空基探测器可以提供持久的覆盖能力,且不受航天器轨道的限制,但探测范围较小,且需要运行在基地附近。

报告中举例,高倾角轨道低轨星座对于包括印太地区等赤道附近的重要区域覆盖能力不足,运行在赤道附近的中轨卫星可以对此进行弥补。

研究中所使用的模型和仿真工具包括ANSYS/AGI的系统工具包(STK)以及Iroquois系统和洛克希德马丁的SMARTSet systems。分析人员创建了假想的超音速武器三维模型,并导入了NASA的红外地面数据。此项研究的资金来自General Atomics,L3Harris,Leidos以及洛克希德马丁公司。


L3Harris获准生产16颗超音速导弹跟踪卫星


12月20日,国防供应商L3Harris公司宣布获得太空发展局(SDA)批准,开始生产16颗超音速导弹探测和监控卫星,为美国及其盟国提供保护。

L3Harris表示,这些卫星通过了关键设计评审和生产准备评审。

SDA是美国天军下属机构,正在组建一个名为大规模作战太空构架(PWSA)的分层卫星网络。其中包括一个互联的传输层卫星网络,负责跟踪层卫星的数据传输。

L3Harris公司在2022年获得了该项目“第1阶段(Tranche 1)”16颗跟踪层卫星的研制合同,总价7亿美元,其中包括地面系统和支持服务。Maxar公司将为这些卫星提供平台。

颠覆性武器

L3Harris项目管理部负责人Bob De Cort说:“由于飞行轨迹不明显、发射点多以及机动性强等特点,超音速导弹是敌人手中最具有破坏性的武器”,“为了吓阻敌人使用这类武器,或在需要时摧毁它们,美国需要一个可靠的探测平台将威胁消灭在飞行路径中。”

L3Harris公司的卫星生产工厂位于佛罗里达州墨尔本市和印第安纳州韦恩堡市。该公司已经为“第0阶(Tranche 0)”段交付了4颗跟踪层试验卫星,合同总价1.93亿美元。这4颗卫星原计划2023年发射,目前存在延误。

第1阶段跟踪层卫星计划2025年发射。Northrop Grumman公司和RTX公司也分别与SDA签署了合同,研制第1阶段跟踪层卫星。

开发可靠的超音速导弹探测能力的背景是中国、俄罗斯和其它国家正在竞争开发具有机动性的高速武器,以突破传统的导弹防御系统。


2023年12月22日星期五

美太空军前6颗中轨导弹预警卫星将耗费约5亿美元


美国太空军近期与千年宇航系统公司(Millennium Space Systems)签订了价值5.095亿美元的合同,为中轨道导弹预警星座研制第一批6颗卫星,监测并跟踪洲际和超音速导弹。

美国太空军上个月已经宣布了第一批卫星由千年宇航卫星系统公司研制,但当时未公布合同价格。

美军宇航系统指挥部的一位发言人表示,千年宇航系统公司研制的前6颗Epoch1卫星的单价为每颗5.095亿美元。

这6颗卫星属于小卫星,将基于千年宇航系统公司的Altair卫星平台。

该发言人还在声明中表示:“此外,千年宇航系统公司还将研制运行这些卫星所需的指令与控制系统,以及任务数据处理系统”,“完整合约中还包括卫星发射和最多达5年的在轨运行等附加项目,如果所有项目都达成签约总金额为1.234亿美元。”

11月已通过关键评审

11月27日,宇航系统指挥部宣布千年宇航系统公司的卫星方案通过了一项关键设计评审,该公司将开展硬件研制,目标在2026年完成卫星交付和发射。

美天军的中轨道导弹跟踪星座计划由27颗卫星组成,目的是在现有静止轨道预警卫星的基础上提升覆盖范围和探测能力。

千年系统公司擅长小卫星开发和快速验证,该公司位于加利福尼亚州艾尔塞贡多市,其母公司为波音公司。

其它参与该中轨星座未来卫星合约竞争的公司包括RTX和L3Harris。


2023年12月18日星期一

SDA与诺思罗普格鲁曼签订7.32亿美元卫星研制合同

(本文译自SpaceDaily网站11月2日新闻)

美军在加强天基通信能力方面又迈出重要一步,近日美国太空发展局(SDA)与诺思罗普格鲁曼(Northrop Grumman)公司签署了总额高达7.32亿美元的合同,研制38颗数据中继卫星。这些卫星属于SDA低轨大规模作战太空构架(PWSA)星座中第2阶段传输层α型卫星(T2TL-Alpha)。

今年8月,SDA与格鲁曼刚刚签署了36颗T2TL-Beta卫星的研制合同。T2TL-Alpha和T2TL-Beta卫星的一个重要特点是具有互操作性,可以在轨协同工作,这是实现PWSA各项功能无缝衔接的一个关键。

这份合同涵盖广泛,其中还包括必要的地面支持设备和发射后的在轨运行维护服务,卫星计划于2026年12月开始发射。

此前,格鲁曼还承担了第1阶段传输层(T1TL)卫星的研制任务,目的同样是提供高通量、低延时数据通信,在全球范围内为美军行动提供支持。随着合作的进一步延续,格鲁曼将继续强化自身发展战略,在战略商业同盟的基础上发挥卫星技术优势,满足天基防务构架的动态需求。

格鲁曼公司通信系统副主席Blake Bullock重申了公司对SDA发展愿景的认同,他说:“我们将与行业合作伙伴一道,全力投入SDA下一代低轨项目中,为全球范围内的作战单位提供数据通信和保护。格鲁曼团队将在深空军用通信卫星经验的基础上开展这个项目。”

由SDA牵头,格鲁曼参与的PWSA星座主要包含两层:传输层通过低时延和高通量实现数据传输的跨越式发展,以满足美军在全球范围内开展任务的需要;跟踪层则用于精确探测、跟踪超音速和洲际弹道导弹,并参与实施反制。

上述两层结构的一个根本优势是从设计上使用统一的数据标准,具有在轨互操作性。这一标准可以使不同制造商生产的卫星相互通信,确保整个网络协调互通。而该网络是美军联合全域指挥与控制系统的关键,提供现代军事行动中至关重要的联合通信链。

本次T2TL-Alpha卫星研制合同签署后,格鲁曼承制的SDA卫星数量已经高达132颗,在整个宇航防务届留下了浓墨重彩的一笔。

PWSA项目传输层和跟踪层建设的不断推进,代表了天基防务构架的巨大发展,反映出一个加强通信连接、提升防御机制的时代。随着格鲁曼和SDA的持续合作,未来的军用通信卫星将像它们所处的轨道一样充满活力,成为可靠并且响应迅速的宇航基础设施。


2023年12月17日星期日

美军低轨中继卫星网络首次实现链接16星地通信


美国国防部战略项目的主要单位太空发展局(SDA)近日宣布实现了宇航通信技术的一个重大里程碑。在11月21日-27日进行的一系列试验中,该机构首次通过链接16(Link-16,一种军用战术数据链接网络)实现了低轨卫星与多个地面接收机间的星地通信。

这一技术突破中包含了一系列主动和被动网络入口,精确同步,并完成了多条战术信息的传输。星上部分通过第0阶段传输层卫星的L频段无线电载荷实施,传输到某五眼联盟伙伴国的地面测试站。

这项成果的重要性超过了验证本身,它标志着大规模作战太空构架(PWSA)第0阶段迈出了重要的一步,也标志一种新型作战支持能力的诞生。

这项技术的成功验证对美国国防部联合全域指挥和控制计划(JADC2)非常重要,该计划的目标是将全球范围内的探测能力与作战平台进行连接。作为JADC2项目在太空中的主要部分,PWSA传输层现在已经具备使用链接16进行广播,在包括超过视距的情况下传输战术信息的能力。

SDA主管Derek Tournear强调了这项成就的重要性:“对于验证PWSA的可行性,以及该系统与现有战术数据链相比进行星地通信的能力来说,不论如何强调这个技术成就的重要性都不为过。这不仅是第一次从太空进行链接16通信,也标志着我们这只世界上最优秀的部队成为了真正具有超越视距通信能力的联合作战部队。”

链接16是一种被美国、北约和联军广泛使用的战术数据链通信系统,主要用于网络传输和交换实时情报数据。在这次初步验证中,SDA使用了3颗约克宇航系统公司研制,2023年发射的第0阶段传输层卫星。位于佛罗里达州埃格林空军基地第96测试连队的第46测试中队负责开展本次测试。

这次测试很重要的一点是启动的速度快,仅在盟国批准后10小时就开始了测试。此前该项目还按照国际电联的要求,获得了由国家电信和信息管理局(NTIA)签发的授权。这份授权对于在太空与地面之间进行通信非常重要,同时其中还包括未来在国际水域进行测试的授权。

由于目前联邦飞行管理委员会(FAA)的限制,无法从太空向美国国家空域系统播发连链接16信号。SDA协调NTIA获得授权,在满足PWSA任务要求的前提下,穿越国际水域与某五眼联盟国家进行了测试通信。

链接16作为美军和盟军飞机上的主要设备已有很多年,但PWSA的全面投入使用需要建立太空与地面之间的双向通信。这次穿越国际水域与合作伙伴开展的测试是一种妥协,显示出SDA为进行美国空域测试所作出的努力,以全面验证PWSA的能力。

作为初始阶段,第0阶段对于从成本、进度和可扩展性等方面验证PWSA的可行性非常重要。它是超视距瞄准、先进导弹探测和跟踪的关键。SDA在2023年4月发射了第0阶第一批10颗卫星,9月又发射了13颗卫星,同时第三批将很快发射,形成一个可靠的低轨卫星网络。

未来,SDA计划从2024年底开始部署PWSA的第一代装备卫星(第1阶段),其中包含126颗传输层卫星、35颗跟踪层卫星和12颗战术验证卫星。

SDA创新太空运行中心负责该项目的管理,其管理模式很大程度上参考了商业卫星项目的模式。这次技术验证的成功完成标志着天基军用通信进入了一个新时代,将为美国和其盟国带来更强的通信能力和战术能力。


2023年12月11日星期一

美专家对GPS发展速度感到担忧


一个重要资讯委员会的成员质疑美军提升全球定位系统(GPS)的动力不足,导致GPS处于被欧洲和中国导航系统超越的风险当中。

这些质疑来自上周举行的美国国家天基定位、导航和授时顾问委员会年会。

在美国太空军GPS运行和维护部门主管Andrew Menschner上校的介绍后,顾问委员会副主席Bradford Parkinson表示,委员会对改进GPS的高精度和健壮性服务(HARS)项目缺乏政府投入感到失望。HARS是一个已经提出的增强GPS信号准确性和健壮性的改进项目。

作为原GPS构架的总设计师,Parkinson还对目前仍然缺乏足够的卫星广播民用L5 GPS信号提出了质疑,L5信号设计用于满足生命安全运输以及其它高性能应用的需求。

他说,由于缺乏足够的资源和上层推进,在对手不断发展的背景下有理由担忧,GPS这个向60亿用户提供导航、定位、和授时数据(PNT)的系统处于技术落后的风险当中。

PNT顾问委员会在12月6日召开了第29次年会,该委员会向美国政府提供与GPS相关的政策、规划、项目管理和资金支持等方面的独立意见。

Menschner向顾问委员会介绍的主要内容是近期美太空军将PNT相关单位纳入所谓的“集成德尔塔任务(Integrated Mission Delta)”中,这项举措将GPS卫星、地面系统运营、维护、培训和新技术开发人员整合到了一起。

负责包括GPS在内大型系统采购的宇航系统指挥部还启动了另一个PNT相关的“德尔塔系统”项目,以在采购办公室和卫星运营者之间建立更加紧密的连接。Menschner说:“这样做的目的是通过更好的整合运营和采购,加快项目开发的速度,并针对运行进行优化。”

他说:“我们已经取得了一些初步的成功,运营人员能够在采购过程中直接提出意见,并且已经在OCX项目中发挥了作用。”

OCX是GPS星座的下一代地面系统。

Parkinson对重组并无意见,但仍对太空军太空系统指挥部将PNT采购和军用通信卫星采购放在同一个项目办公室的决定提出了质疑。

他说:“在过去,只需要通过导航就能找到GPS负责人的肚脐眼。”

Menschner解释说导航德尔塔项目重组是在位于科罗拉多州的施里弗太空军基地进行,而导航与通信卫星同属一个办公室是指位于洛杉矶的太空系统指挥部,二者不是一个机构。

而Parkinson坚持认为其中存在问题,因为“资源和动力”在导航和通信项目之间被分散了。

他说:“不论过去曾经取得多少辉煌,我仍然无法相信你正处在能够竞争到第一名的道路上”,他认为有很多顾问会成员都同意GPS技术能力开发缺乏足够的投入,他说:“L5的全面启用就是一个例子。”

在目前31颗在轨GPS卫星中,只有17颗卫星具有L5能力。自2014年起,在轨卫星就开始播发L5信号作为正式应用前的测试,但必须等到新一代OCX地面站完成开发和部署才能全面投入应用。存在严重延误的OCX已经开发了数十年,目前计划2025年投入应用。

Parkinson认为这些问题让人感到担忧,因为像欧洲的伽利略和中国的北斗导航系统可能会在一定时间内超越GPS的能力和服务质量。

Menschner表示整合德尔塔任务的目的就是“让我作为一个指挥官能够推进保持PNT任务领域运行相关的事项,并持续开发未来所必须的能力。”

他告诉Parkinson:“我们的工作仍然在需求分析的过程中”,“我们接受你的观点,它也是未来重组过程中不可缺少的一部分。”

Parkinson表示,PNT顾问委员会将尝试更好的理解太空军的重组,但仍然对太空军是否有思路清晰的规划,是否能够推动实现“真正的未来,也就是那些我们认为应当达到的目标以便至少和北斗、伽利略持平,因为现在我们正在落后。”

Parkinson对Menschner说:“这并不是对你提出的批评”,“因为这些决策都远在你的职级之上,我非常感谢你的到来。”

第三代GPS以及后续计划

目前最先进在轨GPS卫星是第三代的版本,由洛克希德马丁公司研制。在GPS 31星的星座中,目前有6颗GPS三代卫星。另外还有4颗三代卫星已经完成研制,等待发射。目前这些卫星存储在洛马公司科罗拉多州的厂房中。

Menschner说:“作为太空军,我们理解民用合作伙伴的重要性,我们也一定会持续提供服务”,“目前我们有31颗在轨卫星以及6颗备份星,这无疑可以说明GPS是一个健壮且安全的星座。”

他说:“4颗卫星完成研制等待发射的情况并不常见”,“将他们发射入轨令人感到兴奋,剩下所需的就是发射工具。”

关于OCX项目,Menschner表示最新一轮的开发测试已经成功完成,“目前的计划是2024年6月份完成交付,2025年2月投入运行”,“期望到时可以实现L5导航信号的全面运行。”

他同时还提到,太空军正在采购更多的GPS 3F卫星,并计划在2030年以前发射。这些卫星将具备更高等级的抗干扰防护能力以及全新设计的核爆探测系统,以及新型搜救载荷。

Menschner说:“我们正在与空军研究实验室合作开发未来技术”,“技术开发的计划与未来最多22颗卫星的生产计划相互结合,以便新技术能够在关键点上投入应用。”


2023年12月10日星期日

行业报告 卫星数量增速未达预期


近期一份报告预计,2030年前将有大约2万颗新研卫星发射,与其它卫星数量将出现井喷式增长的分析相比,这项分析的结论更为保守。

发布此项报告的研究与咨询公司Quilty Space表示,“宇航产业具备持续增长的积极因素,尤其是考虑到大规模低轨宽带星座项目的持续发展,目前该领域任务已经占据了西方卫星市场需求的85%。”

尽管如此,“融资方面的困难预期将对创业公司的近期发展带来一定困难。”

为了使分析结果更为接近现实,Quilty公司的分析主要针对已经获得投资,能够存活下来的项目,而不是简单的依据各家公司宣传中的星座规模。例如,物联网创业公司E-Space目前拥有高达43万3千颗卫星的发射申请,但没有证据表明该公司有能力在2030年前进行大规模发射。

如果Quilty公司分析中涉及的350家商业公司和政府机构的星座都能按计划入轨,那么2030年前的卫星发射数量将高达47万8千颗。

考虑可实现性后,Quilty公司预计能够发射入轨的卫星数量是2万颗。

于此相比,其它机构的预测数量则要大得多。美国政府问责局去年曾在一份报告中预计2030年前的卫星发射数量将达到大约5万8千颗;欧洲咨询则预计2030年前,每年的平均卫星发射数量为17000颗。

星链带来的增长

在Quilty公司的预测中,数量最大一部分是SpaceX公司和其星链宽带星座。截止2023年11月,SpaceX公司已经发射了5400余颗卫星。

此外,政府卫星项目也是未来卫星需求的主要部分,例如美国太空军的“大规模作战宇航构架(Proliferated Warfighter Space Architecture)”以及欧洲的IRIS2星座。

报告中说:“政府宇航项目在不断增长”。其中的主要原因是宇航发射成本的降低,政府对国家宇航项目投资和研发的增长,以及太空成为关键性作战领域的趋势。


2023年12月5日星期二

Airbus开始生产伽利略二代卫星


Airbus公司已全面正式开始二代伽利略导航卫星生产,这是欧洲导航卫星系统发展的一个里程碑。生产在Airbus位于德国腓特烈港的工厂开展,标志着伽利略项目进入一个新的阶段。

卫星的关键部件,第一颗正样整星结构已由位于苏黎世的Beyond Gravity公司交付,为下一阶段工作奠定了基础。后续各舱板将被转运到Airbus位于欧洲各地的工厂开展进一步的集成和测试,最终再返回腓特烈港进行总装和测试。

Airbus宇航系统负责人Jean-Marc Nasr表达了他对项目进展的热情: “在成功完成设计阶段工作后,我们现在开始这款最先进的伽利略二代卫星的生产。腓特烈港团队正在与欧洲各地的工程师合作,以满足项目紧张的交付进度,完成这些复杂的卫星,进一步提升伽利略全球系统,为用户提供更多的服务。”

为了在短短不到两年的时间里完成全部6颗卫星交付的艰巨任务,Airbus制定了一个统筹各方资源,相互合作的生产计划,包括利用位于巴克南、腓特烈港、马德里、奥托布伦以及图卢兹各工厂分别在卫星生产、组装以及测试方面的优势。按照进度要求,第二和第三颗卫星的结构件将分别在2024年年初和年末交付。

二代伽利略卫星代表了卫星导航技术的巨大进步。星上配备增强导航天线以提高伽利略系统的精度;首次在伽利略卫星上星首次使用了电推进系统;此外,还配备了可以在轨重构的数字载荷,可根据用户需求调整信号和服务。

欧空局导航项目主管Javier Benedicto强调了开始生产的意义,“这个里程碑展现了欧洲产业的能力和决心,重申了欧空局要重新定义卫星导航的承诺。我迫不及待的想要看到零部件组装在一起,形成一个更为先进的伽利略系统,继续为欧洲和全世界服务。”

二代卫星重2吨,其设计建立在具有高可靠性的欧洲之星系列通信卫星的经验之上。星上的一个重要改进是将原来的单星4台铷钟提升到6台,并增加了星间链路。这些改进将使卫星之间可以通信并交叉检查,以提供全球范围内分米级的定位精度。此外还提升了星地双向测控的数据速率,配备了抗干扰机制,保护伽利略信号安全。

伽利略项目的全部运行阶段由欧盟提供资金以及管理。欧盟委员会和欧空局达成了相关协议,欧空局在欧盟委员会的授权下承担该项目设计主管单位和首要承包商的职责。然而,这次新闻发布会的内容并未反应出欧盟和欧空局的观点。“伽利略(Galileo)”是欧盟知识产权办公室数据库中的注册商标。


2023年12月1日星期五

Intelsat与SpaceX合作推出多轨道卫星地面天线


Intelsat公司正在生产一种新型平板天线,能够使行驶中的车辆与该公司的静止轨道卫星以及SpaceX公司星链低轨星座通信,获得宽带服务。

在11月30日举行的Intelsat投资人大会上,Intelsat将这款相控阵电控天线安装在一辆运动汽车的顶部进行展示。

Intelsat是一家传统的静止轨道通信卫星运营企业,目前在轨58星。该公司CEO David Wajsgras说:“我们与星链低轨星座达成合作,提供多轨道通信服务。”

该公司同时也在与Eutelsat OneWeb公司合作,向商业航空市场提供多轨道宽带服务。

Wajsgras说:“星链给市场带来的震动具有积极意义”,静止轨道卫星市场大概在5年前开始变化,“这些变化很大程度上来自用户需求,来自新兴宇航企业”,“这使得所有人都面临更大的竞争。”

Wajsgras介绍说,许多商业和政府客户都需要多轨道通信服务方案,尽管他们对低轨卫星造成的轨道拥堵等问题有意见,他们需要时延极低的低轨卫星通信,同时“他们也想要静止轨道卫星服务的可靠性和稳定性。”

天线必须坚固

Intelsat公司商业开发主管Ray Lindenmayer表示,活动中展示的多轨道平板天线正在生产当中,且已有十几套出售给了国防部客户。

为了使天线能够与星链进行交互,Intelsat从SpaceX购买了调制解调器并与天线进行集成。根据协议,这些天线只能出售给美国国防部和政府机构。

Lindenmayer表示,这些天线将通过国防信息系统局和美国天军主管的大规模低轨道卫星基础服务合同出售给军队用户。

他说,军用车辆不能使用商业级的星链终端,因为它们不够坚固。国防部希望终端能够满足战斗环境要求,同时国防部需要冗余,不只依靠一个供应商。

这款天线配备了以太网接口,可以直接连接笔记本电脑或军用通信系统。

Lindenmayer说,未来还可能针对亚马逊的柯伊伯星座研制类似的天线,他说:“我们正在与他们沟通”,“我们将全力投入多轨道业务。”


Intelsat将向美国航空支线航班提供多轨道卫星Wi-Fi服务


11月30日,美国航空(American Airlines)宣布从2024年开始,将在两年内为其近500架支线航班配备Intelsat公司的多轨道卫星Wi-Fi服务。

Intelsat将提供能够与该公司静止轨道卫星以及OneWeb低轨卫星进行通信的终端。2022年,Intelsat与Eutelsat OneWeb公司达成航空市场合作协议。

该终端基于Ball Aerspace公司的天线技术,采用一体化设计以及Stellar Blu Solutions公司的硬件,目前正在进行投入使用前的测试。

此外,Intelsat公司今年还宣布将向阿拉斯加航空、加拿大航空以及阿根廷航空提供多轨道电控阵列卫星天线。

与静止轨道卫星相比,低轨卫星更接近地面,因而能够提供时延更低的高速宽带服务。Eutelsat OneWeb星座的600多颗在轨卫星还会经过极地上空,能够实现固定于赤道上方静止轨道卫星无法实现的全球覆盖。

尽管如此,体积和通信能力更大的静止轨道卫星能够为机场和其它通信热点区域提供更多通信容量。

美国航空表示,通过Intelsat和其它公司的静止轨道卫星服务,2023年初已经在900多架干线飞机上实现了高速数据通信。

该公司的支线飞机主要由庞巴迪CRJ和巴西航空工业公司E-Jets组成。

在11月30日的新闻发布会上,美国航空表示Intelsat公司的多轨道天线能够使“支线飞机达到目前该公司干线飞机的Wi-Fi速度”。

两家公司并未说明预期的传输速度,但表示该服务可以使乘客在飞行过程中观看在线视频、浏览网页、检查邮件以及登录VPN。

SpaceX公司的星链低轨星座宣称也能达到类似的高速服务,但在航空市场目前只与少数几家较小的航空公司签订了合同。

Intelsat同时还面对来自类似修斯网络系统这样公司的多轨道竞争。近期美国德尔塔航空公司选择终止与Intelsat的合作,转而在其400多架波音717以及小型支线飞机上使用修斯公司的数据通信服务。

在这项合作中,修斯公司提供的天线可以与该公司的静止轨道卫星通信,同时未来还可以与Ka频段的非静止轨道卫星通信,例如Telesat公司的光速星座和SES公司的O3b MPower星座。


SpaceX即将进行下一次星舰试飞同时不断扩大星舰基地

在SpaceX公司准备进行下一次星舰试飞的同时,正在扩大德州设施的规模,以开展星舰的生产和发射。 5月20日,即将执行第四次试飞的星舰完成了带推进剂演练。过程中开展了推进剂加注并进行了倒数计时演练,这是星舰试飞前最终的几个里程碑之一。 演练后,SpaceX公司首席执行官伊隆马斯克...