2024年2月29日星期四

人工智能企业将开发天基高超音速导弹探测软件


美国太空发展局(SDA)决定由加利福尼亚州公司EpiSci负责开发利用卫星探测来袭高超音速导弹的软件。此类导弹飞行速度极高,探测具有很大难度。

高超音速导弹的飞行速度至少为5马赫,也就是声速的5倍,对现有的防卫系统挑战极大。SDA是美国太空军下属机构,正在组建一个低轨星座,提供覆盖全球的先进导弹探测、预警、跟踪和瞄准能力。

该星座计划包含超过100颗导弹跟踪卫星。但除了开发卫星外,SDA还需要先进的软件来分析卫星收集的数据,在一系列空中物体中识别目标。

这就是EpiSci公司的任务。SDA在2月6日宣布,与EpiSci公司签订为期2年,总价160万美元的“小型企业创新研究第2阶段合同”。该公司将利用低轨卫星收集的数据,测试其AI软件识别和跟踪高超音速导弹的能力。

EpiSci公司技术负责人Samuel Hess表示,该项目面对的障碍依然存在。在长距离上持续跟踪快速移动的目标需要多颗卫星之间的合作以及精确的跟踪算法。EpiSci公司将与雷神公司合作开发这个项目。雷神是一家大型防务制造商,在导弹防御模拟和数据分析方面具备丰富经验,同时雷神也是EpiSci公司的投资人之一。

Hess表示:“高超音速导弹在飞行过程中将穿过多幅相机图像,因此需要不同卫星之间的协同”,“我们将想办法实现这一点。”

自动飞行专家

EpiSci公司擅长人工智能无人机以及战斗机飞行员人工智能辅助。例如,该公司开发的产品能够让飞行员更快的应对威胁,并与无人机进行协作。

EpiSci公司的战略投资公司之一是Top Aces公司,这家公司利用EpiSci公司的技术生成复杂的飞行员训练情景,开展战术飞行训练。

Hess介绍说,EpiSci将使用雷神的导弹防御模拟器进行高超音速导弹探测演示验证。最初将使用一颗卫星的数据并逐渐增加,他说:“雷神的模拟能力非常强大。他们可以模拟多颗卫星,并向我们提供模拟视频流。”

Hess说,EpiSci公司的挑战是开发正确的算法,以“在大量的物体中探测小型目标,并在存在其它飞行物体(如商业航班)的环境中对目标保持跟踪。”


美国将出台手机直连管理框架


美国联邦通信委员会(FCC)将于3月14日对一项管理框架进行投票,以允许卫星与手机通过无线电波通信,在地面基站覆盖范围外保持通信能力。

FCC主席Jessica Rosenworce在2月21日表示,她已向委员会的其他4位管理者分发了该框架的最终讨论稿。这份文件将为美国手机直连服务奠定基础。

FCC将于2月22日在网站上公布文件草案以及3月14日会议的议程。

FCC在一份新闻稿中表示,如果获得通过,该框架将允许卫星运营商与其地面网络合作伙伴向FCC提出申请,“在太空使用目前已经分配给地面服务的某些已获得授权、灵活适应的频谱。”

FCC表示,卫星运营商必须与具体地区内获得地面运行资质的运营商达成频谱租约后才能获得批准。其它前置条件并未详细说明。

这份框架对卫星运营商SpaceX以及AST SpaceMoblie来说是一个尤其重要的里程碑,两家公司已经分别与T-Mobile和AT&T达成合作,在星座组网的同时就开始尝试进入美国市场。

即便管理规定到位,希望使用卫星替代地面网络的手机直连业务竞争者预警还将遇到巨大的管理障碍。

Omnispace公司计划使用其S频段卫星填补地面网络服务区之间的空白。该公司表示,一旦SpaceX公司获批使用T-Moblie公司的频谱资源开展手机直连服务,该公司的卫星通信将受到严重的干扰。

FCC还将在框架内制定一项临时规定,要求移动运营商根据当地政策或使用紧急呼叫中心将所有基于卫星的紧急求助电话转接至公共安全应答点,该机构负责求助电话的接听和处理。

FCC在新闻稿中表示,正在准备发布“关于规章制定讨论稿的进一步通知”,向公众征求包括此问题在内的重要公共安全问题,以及保护射电天文服务等方面的意见。


SpaceX发射美国导弹预警卫星


(Space news 2月14日报道)2月14日,SpaceX公司完成了一次美军秘密发射任务,将6颗导弹预警卫星送入轨道,其中2颗为导弹防卫局(MDA)卫星,4颗为太空发展局(SDA)卫星。

该任务代号为USSF-124,是由猎鹰九号火箭执行的低轨发射任务。火箭于美国东部时间下午5点30分从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地40号发射平台升空。

二级火箭在发射大约2分钟后与一级火箭分离,随后一级火箭在卡纳维拉尔角太空军基地2号着陆区着陆。火箭分离后,SpaceX公司按照政府要求终止了网络直播画面,没有显示载荷的任何画面。

USSF-124任务是SpaceX公司执行的第11次国家安全宇航发射项目任务,同时也是NSSL 第二阶段合同的第二次发射任务。

从制造商的角度来看,其中5颗卫星由L3Harris研制,1颗由Northrop Grumman公司研制。

从任务来源看,其中的2颗卫星(1颗由L3Harris研制,1颗由Northrop Grumman研制)是导弹防卫局高超音速和弹道宇航追踪传感器(HBTSS)项目首次开发的2颗试验卫星。

另外4颗由L3Harris公司研制的卫星属于SDA跟踪层第0阶段。SDA正在组建一个全球导弹预警、跟踪以及防卫星座,第0阶段卫星将为该项目提供在轨测试数据。

MDA是美国国防部下设机构。SDA隶属于美国太空军,正在组建一个名为大规模作战太空构架的卫星网络,其中包括传输层和跟踪层。

在周三晚些时候,美军宇航系统指挥部宣布USSF-124任务的所有6颗卫星都进入了预定轨道。

SDA表示:“所有卫星都运行在近赤道轨道的同一个轨道面上,我们将使用第0阶段宽视角跟踪卫星的数据提示HBTSS卫星。这项测试将帮助后续阶段卫星的开发。”

MDA主管Heath Collins上将表示:“这次发射是MDA的一个重要时刻,标志着我们进入了导弹预警、跟踪和防卫的新阶段。”

这次任务完成了第0阶段跟踪层最后4颗卫星的发射,该阶段有共23颗卫星,其它卫星已经在去年4月和12月完成发射。

SDA负责人Derek Tournear表示:“将导弹跟踪卫星和HBTSS卫星发射到同一个轨道是一个双赢的举措”,“我们将能够在同一时间,从相同的轨道对相同的测试目标进行观察,分析两种卫星如何进行协作。”

SDA卫星具有宽视角传感器,用于探导弹发射时的热辐射特征,并判别是否会形成真正的威胁。

MDA的中等宽度视角载荷设计用于提供精密跟踪导弹飞行全过程弹道并持续提供其位置、速度和高度的“火控级”数据。这些详细信息对于准确预测着弹点,以及针对超高音速武器进行拦截导弹瞄准非常重要。超高音速武器较传统弹道导弹飞行速度更快,机动性更强。

L3Harris业务量显著提升

同时为两个不同的项目发射导弹预警卫星对L3Harris公司来说意义重大,该公司多年来致力于跻身主要军用卫星制造商的行列,与传统大型制造商Northrop Grumman和洛克希德马丁公司竞争。

L3Harris公司宇航系统主席Kelle Wendling表示:“这是我们首次作为主承包商承担导弹预警卫星研制任务。”

为开发这些卫星,该公司采用了以往几十年在气象和地球科学遥感任务上积累的红外成像技术,以往这些技术用于NASA和国家海洋和大气管理局任务。

Wending说:“此类技术可用于探测高超音速导弹热辐射特征。”

她介绍说,目前L3Harris公司积累的卫星订单有50多颗,其中34颗是SDA跟踪层第1和第2阶段卫星。


2024年2月18日星期日

美国太空军将开发地面目标跟踪星座


2月13日,美国太空军一位高级官员表示,太空军未来将负责运行一个可近实时监控全球地面目标的星座。

该星座名为“地面移动目标指示器(GMTI)”,由美国国家侦察局(NRO)和太空军合作开发。该星座能够为地面指挥官提供持续的类视频监控能力,以往这种能力由美国空军联合监控目标攻击雷达系统(JSTARS)空中飞行器提供。

由于在现代战争场景中JSTARS容易受到攻击,这种飞机已经退役。美国国防部目前正在投资开发卫星星座、其它类型的空中遥感能力以及地面雷达,以获取更多的地面战场信息。

美国太空军太空任务副主管DeAnna Burt表示,尽管NRO是GMTI星座设计和开发的核心单位,未来太空军将负责该星座的在轨运行。

Burt在科罗拉多州奥罗拉市举行的空军与太空军协会战争大会的小组讨论环节表示,太空军将根据地面区域作战指挥官的要求指挥和控制遥感卫星的指向。

尽管NRO与太空军是合作关系,同时也具有从GMTI获得数据的权利,Burt强调该项目的运行将根据国防部参谋长联席会议决定的任务优先级别。

GMTI“是作战任务中不可或缺的部分”

美国太空军未来5年(2024-2028)支出计划中该项目的预算为12亿美元。目前不清楚国会尚未批准联邦政府2024年预算是否导致了该项目启动的延误。

根据国防部的预算文件,GMTI“是美国空军在战斗环境中大规模获取移动目标交战信息的重要组成部分。”

该项目的许多细节,例如星座的规模以及遥感载荷的类型,均为保密信息。

同时Burt表示,其它传统上由空中飞行器执行的监控和侦查任务将向太空遥感能力转移。

她说:“在敌对环境中,大型固定翼情报、监视和侦察(ISR)飞行器可能出现难以飞行的情况”,“这会给情报收集带来困难,因此未来很多项目都会进入宇航领域,不仅仅是GMTI。”这里所说的敌对环境是指由防空导弹或其它类型防空系统保护的作战区域。

Burt说:GMTI“将为未来的情报工作打下基础,天基能力将不仅成为获取联合作战关键ISR的重要手段,也能提供重要的在轨情况观察信息”,“同时整个情报系统都能从这些平获取台上信息。”

重大变革

太空军太空任务指挥部副指挥官Devin Pepper上将表示,GMTI“是前所未有的”,他在AFA大会上告诉记者,“天基瞄准能力与作战平台、以及射手直接连通将导致重大变革。”

Pepper表示,太空任务指挥部已经受命规划如何运行、维护GMTI以及如何进行人员培训。他说:“我们正在牵头分析有关该系统开发、运行和维护的所有相关要素,同时过程中与NRO保持合作。”

Pepper此前曾在NRO任职并曾赞扬太空任务指挥部在卫星建造方面的专业水平,他当时说:“他们所做的工作太棒了,他们非常善于卫星研制。”

但Pepper坚持认为,GMTI是为美军提供支持的军用系统,同时他对Burt有关所有情报将在各情报单位间进行分享的观点表示认同。


2024年2月5日星期一

雷神公司获得2.5亿美元跟踪层卫星研制合同


(Space News 2023年3月2日报道)雷神公司3月2日宣布,该公司与美国太空发展局(SDA)签订2.5亿美元合同,为其低轨星座研制7颗导弹跟踪卫星。

这7颗卫星属于SDA 跟踪层星座第1阶段的一部分。美国国防部正在组建一个红外遥感星座,探测并跟踪敌对国发射的弹道和高超音速导弹。

除雷神公司研制的7颗卫星外,跟踪层第1阶段还将由Norhtrop Grumman和L3Harris公司各研制14颗卫星。雷神公司的7颗卫星将运行在该星座的第5个轨道面上。

SDA最初计划第1阶段的卫星数量为28颗,由于国会在2023年预算中特别为导弹跟踪卫星增加了2.5亿美金预算,因而能够增加7颗卫星。

美军印太指挥部的需求

国会负责国防拨款的人士表示,增加预算是应美军印太指挥部的紧急要求,以加快在该地区部署导弹跟踪卫星。2022年,国会为SDA跟踪层项目增加了5亿美元预算,同时SDA将跟踪层第1阶段卫星的首次发射时间由2026年提前到2025年。

这份合同的签订对雷神公司意义重大,该公司最初在2020年参与跟踪层竞标失败,随后提出的抗议也以失败告终。

雷神公司表示,这7颗卫星将基于该公司旗下蓝色峡谷技术公司的土星级小卫星平台。星上配备雷神公司自行研发的宽视角过顶持续红外遥感载荷,星上其它电子设备将由雷神的另一家子公司,SEAKR工程公司研制。

2.5亿元的合同中还包括地面运行和支持服务。

雷神情报与宇航公司宇航与质量控制业务主席Dave Broadbent说:“在地球低轨道开发一个可靠、低成本的大规模星座将提升我们跟踪高超音速导弹等新型威胁的能力。”


国防部预计全球高超音速导弹跟踪星座总价为25亿美元


美国国会通过一项议案,向国防部2022年预算增加5.5亿美元,以采购并发射低轨遥感卫星,用于探测并跟踪敌对国的高超音速导弹。

这笔资金仅是跟踪层第1阶段的启动定金。一位资深国防部官员在3月15日告诉记者,第1阶段共有28颗红外遥感卫星,研制和发射成本将达到25亿美元。

国防部太空发展局(SDA)在2020年采购了跟踪层的首批8颗卫星,分别由L3Harris和SpaceX-Leidos各研制4颗。目前两家单位都已经进入生产阶段,计划2023年完成卫星发射。

SDA计划在2022年购买下一批28颗卫星,但国防部的预算中尚没有相关经费支持。国防部官员表示,国防部必须在不同项目之间进行权衡,最终跟踪层未能入选。如果国会没有增加5500万的预算,跟踪层采购将推迟至2023财年。该官员说:“议员们知道,先进导弹跟踪是一项关键任务,需要得到支持。”

参议院最初建议拨款7.5亿美元,但由于众议院反对,最终调整为5.5亿美元。

该官员说:“这5500万可以让我们尽早启动”,“整个第一阶段项目的预算接近25亿美元。”

国会要求SDA利用拨付的5500万演示验证跟踪层卫星如何能保护印太地区的美军力量。国防部官员表示,SDA需要完成28颗卫星的部署才能做到接近全球覆盖,其中包括印太地区。5500万并不足以满足国会的要求,因此国防部将在下一次预算案中申请需要的所有资金。

该官员表示,面对俄乌冲突和中国在高超音速导弹方面的发展,国会认识到需要发展这个卫星项目并不令人意外。

他说:“近期形势的发展告诉我们一件事情,我们需要抓紧部署卫星反导能力。”

SDA预计将在未来1到2周内发布28颗跟踪层卫星的招标书。最终可能选择两家供应商,各自分别研制14颗卫星。首批14颗卫星预计2024年发射,第二批14颗卫星预计2025年发射。

如果星座建设成功完成,跟踪层将成为美国第一个覆盖全球的导弹探测和跟踪防卫系统。

目前国防部的静止轨道卫星能够覆盖全球的导弹预警和短程、洲际弹道导弹发射探测,但他们不具备跟踪高机动性高超音速导弹的能力。该官员表示,由于跟踪层卫星更加接近地球,因而能够以更高的清晰度跟踪目标。

美国国会研究服务部(CRS)为国会各委员会提供各类议题独立分析的机构,该机构在近期的一份报告中指出,国防部是否有能力组建全球高超音速导弹防御网络这样高技术复杂性的项目还存在疑问。

CRS建议国会要求国防部回答关键问题,例如关于建设高超音速导弹防御系统“是否必要以及可行”。


SpaceX为美国太空发展局完成10颗卫星发射


(Space News 2023年4月2日报道)美国东部时间4月2日上午10点29分,SpaceX公司的猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地东4发射平台升空,将10颗军用卫星送入轨道,其中2颗卫星由SpaceX公司研制。

这次低轨发射任务是美国太空发展局(SDA)新型通信和导弹跟踪星座的首次发射。SDA是美国太空军下属机构,其宗旨是加速商业宇航技术在军事系统中的应用。

SpaceX原计划在3月30日执行此次发射,但点火前3秒钟任务终止。SpaceX表示,这次自动终止由一台一级火箭发动机引起。SDA表示,发射被推迟数天,“以调查运载火箭中的技术问题”。

此次发射的是SDA大规模星座的“第0阶段”卫星。它们是该阶段共28颗传输层和跟踪层卫星中的10颗。

在一二级分离两分半后,一级火箭执行了三次点火并降落在基地的4号着陆区,此时距发射约8分钟。这是SpaceX第183次成功完成一级火箭回收。

在SDA的要求下,SpaceX在一二级分离后没有提供二级火箭和载荷的情况。

这些最终卫星被送入1000公里高度的2个轨道面。

2020年12月,SDA与SpaceX签署了总价1.5亿美金合同,将通过2次发射任务完成第0阶段卫星的发射,此次发射是其中的第一次。剩余18颗卫星计划今年6月份发射。

SDA宣布任务成功

SDA负责人Derek Tournear在发射后的声明中表示:“这是SDA以及整个国防部的一次重大成就。”

周日发射的10颗第0阶段卫星中包括8颗由约克宇航系统公司研制的数据传输卫星,属于名为传输层的Mesh卫星通信网络;另外2颗红外遥感卫星由SpaceX和Leidos公司研制,用于探测和跟踪来袭导弹,属于星座中的跟踪层。

跟踪层的目的是在太空中建立一个覆盖全球的观察网络,防御敌对国家发射的弹道和高超音速导弹。

跟踪层卫星收集的数据将通过光学链路发送给传输层。保证当发现导弹威胁时,其位置和弹道数据可以安全的在太空中传输并下传到军事指挥中心。

10颗在轨卫星将进行为期数月的在轨测试以及平台、载荷检查。

大规模星座

SDA计划组建一个数百颗互联卫星组成的网络,这种被称为“大规模构架”的方案通过大量的低成本卫星执行关键任务。传统上,美国国防部偏向采用由成本更高、更为复杂卫星组成的小型星座。

为了能在高超音速导弹飞行的全过程进行跟踪,国防部决定运行在1000公里高度低轨道的卫星能够更好的观察目标。而现有的静止轨道导弹预警卫星则运行在37000公里高度的静止轨道上。

由于具有更好抗破坏韧性,太空军官员支持大规模星座的构想。当冲突发生时,敌对方要破坏一个大规模星座会变得更为困难。

宇航业务主管B.Chance Saltzman上将表示,如果敌对国计划破坏美国卫星,“破坏大规模星座对他们来说将难以执行。”

B.Chance Saltzman 3月14日在国会发言时说:“卫星星座必须卫星数量多且部署分散”,“SDA的大规模作战太空构架是这一理念的最好例子。”


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...