文章分析,项目的机器人有效载荷进入下一开发

日期:2019-12-13编辑作者:威尼斯在线平台

二、机器人空间站设计要求

技术

地球同步轨道(GEO)通信卫星可以为更多客户提供更大的反射器,大型反射器的机械装置可为卫星运营商创造额外的收入,但目前的反射器尺寸受到运载飞行器整流罩调节能力的限制。因此,SSL公司正在NASA“临界点”项目框架下开展“Dragonfly”项目,以开发在轨装配技术。太空制造公司也在“临界点”项目下寻求在太空制造更大型的反射器。目前,在轨装配所需的许多技术和程序正在航天器的在轨检查和在轨服务领域得以积极开发。

新概念武器

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美国国防高级研究计划局(DARPA)已经完成了“地球同步轨道卫星机器人服务”(RSGS)项目的主要评审里程碑。最近完成的初步设计评审的结果表明,机器人有效载荷设计连同劳拉太空系统公司(SSL)通过合作协议提供的航天器总线,将实现一项多年任务,即检修至少20个位于地球同步轨道(GEO)上的商业及官方航天器。

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与航天员空间站相比,机器人空间站运行成本及性能需求较低,但其设计、开发和部署仍是一项重大事业。机器人空间站可以执行大量有价值的功能,是推动机器人技术进入太空的最重要的节点。除了预先为RSS设想的功能外,机器人技术的灵活性还将使其具备执行其他任务的能力,实现更大的商业价值,推动人类深空探索任务的扩展,进而开启真正的太空机器人时代。

基础科学

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来源:DARPA网站/图片来自互联网

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仔细检查客户特征;

网络空间

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某些项目要素已经超出了初步设计评审阶段。一对能够在美国卫星外部进行近距离检查、维修和技术包安装的灵巧机械臂原型目前已经进入生产,预期将于2019年交付。SSL将于2018年10月进行航天器总线的系统需求评审。预期将于2021年发射地球同步轨道卫星机器人检修飞行器。

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核武器

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在7月的评审期间,由DARPA选择负责建造机器人有效载荷的美国海军研究实验室(NRL)展示了关键设计及集成产品,包括接口控制文件以及测试、验证和确认的计划。NRL在太空机器人领域拥有超过15年的经验,专注于控制算法、系统架构以及机器人实验室测试设施。

军事科学院军事科学信息研究中心 张明月

DARPA完成在轨检测和演示阶段之后,SSL将负责该飞行器的运营,并以有偿服务形式为军事和商业地球同步轨道卫星所有者提供合作检修。作为向SSL提供资助的交换,政府将在地球同步轨道卫星机器人检修航天器的运营寿命内获得低价卫星检修服务并能够访问商业卫星的检修数据。

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RSGS将具备以下能力:

人工智能

①RSS必须以机器人的方式构建,依托私人企业和实验室正在快速推进的机器人技术,如诺格公司及其合作伙伴在机器人装配和服务性商业基础设施(CIRAS)项目中开发的技术,包括:电力系统、姿态检测和控制、推进系统和通信系统,这些系统将集成到桁架组件上。②RSS应提供一个封闭的空间,以保护设备免受微陨石影响,可通过互锁方式自动构建。③RSS应可部署于太阳同步轨道,为未来轨道列车(A-Train)的后继仪器提供托管平台。④为便于所有处理程序和装配过程通过机器人执行,RSS应首先构建可连接其他部分的中央桁架模块,且每个交付组件及科学模块必须包含可连接机载机器人系统的接口;⑤RSS的设计计划必须包括自动维护和修理的能力,如:减少冗余以避免维持国际空间站运行的关键机器人出现单点故障;在无法进行修复时更换某些组件;开发机器人自动修复功能,包括在轨制造的使用。

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技术

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加速机器人技术进入地球轨道,刺激太空经济的发展;测试最终用于人类太空探索任务的机器人;为轨道天体物理观测台等系统验证机器人装配概念。RSS可提供ISS目前提供的许多功能:部署小型LEO卫星;在受保护空间内进行科学实验;托管地球观测仪器和其他外部有效载荷;使用在轨制造技术进行有益于商业、民用或国家安全应用的实验。

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在轨装配/制造通信卫星的大型反射器,将显著受益于GEO通信卫星市场;NASA已经发起在国际空间站生产高质量光导纤维项目,RSS可作为该项目的进一步开发测试平台,甚至用作实际的生产平台。随着新兴技术、应用的投入以及空间站商业活动的增加,RSS应借鉴ISS的商业发展经验,以公私合作方式运行,减少RSS运行成本对政府预算的影响,并为空间站的设计和运行带来更大的灵活性。以上提到的服务性任务将为未来的太空机器人系统以及机器人空间站的建立提供大量有价值的数据信息。

原标题:“地球同步轨道卫星机器人服务”项目的机器人有效载荷进入下一开发阶段

编者按

RSGS项目与其他两个相关项目具有相同特征。第一个是DARPA赞助的执行交会与检修操作联盟(CONFERS)项目,DARPA意图通过该项目转型为一个永久、自我维持且独立的联盟,在该联盟中行业和政府合作开展在轨检修。第二个是NASA的“恢复-L”任务,旨在为近地轨道卫星提供某些检修选择。三个项目的团队成员共同工作,共享观点及经验教训。

DARPA和劳拉太空系统公司(SSL)联合开展的“地球同步轨道卫星机器人服务”(RSGS)将成为首个在地球轨道上运行的商业机器人系统,拟于2021年发射,旨在进一步成熟化人类深空探索所需的机器人技术。为与诸多客户卫星对接并为其提供服务,RSGS及其搭载卫星具有很长的使用寿命。

DARPA战术技术办公室的RSGS项目主管乔·帕里什表示,“完成有效载荷初步设计评审是地球同步轨道卫星机器人检修项目的一个重要里程碑。NRL能够证明其有效载荷设计满足DARPA的目标,并与SSL提供的航天器总线兼容。我们正在显著提高地球同步轨道上政府和商业航天器的弹性和功能。”

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佘晓琼

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航天

利用客户卫星的推进剂和排泄阀进行燃料补充;

在轨建造卫星。美国防科学与技术政策研究所(IDA STPI)发布报告对这一概念进行了概述:近十多年来,研究人员和专家建议实现飞船、卫星和其他飞行器在太空的部分或全部装配或制造,取代在地面完成的装配架构。虽然在轨装配/制造技术的发展现仍处于低水平阶段,但近年来已经取得了一些进展。ISS已通过增材制造(3D打印)技术在小型部件(如塑料工具)上实现了在轨制造。

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目前一些模块化卫星组装概念已经达到了很高的成熟度。如总部位于加利福尼亚州的NovaWurks公司开发的HISat细胞卫星概念,是一种模块化卫星构件,已通过飞行测试。德国航空航天中心(DLR)开发的“用于在轨卫星服务和组装的智能构建模块”(iBOSS)。此外,太空拖船对于实现在轨卫星装配必不可少,太空拖船可将装配完成的卫星运送到RSS所在轨道以外的地方。这些服务性任务将为未来的太空机器人系统以及机器人空间站的建立提供大量有价值的数据信息。

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