התפקיד הרחב של ד"רונים אוטונומיים ב-WiFireation

חלליות במסלול ניצבות בפני סביבה קשה, לא סלחנית.אפקטים מיקרומטרואידיים, רכיבה תרמית, נזק לקרינה, ולבוש פשוט ודמיע יכולים לזלזל בביצוע של לוויין או לגרום לכשלים קריטיים.במשך עשרות שנים, האפשרויות היחידות היו לקבל את הסיכון, עיצוב מערכות מחוסמות, או לבצע מעקבים יקרים, מסוכנים של חללים אנושיים כיום, פרדיגמות חדשות עולות: רחפנים – מנטלנטים, כלי חלל אינטליגנטיים, שנועדו, שנועדו לבדוק את העלויות התפעוליות, ואפילו לתקן את החלל החשמליות, ואפילו את הפות, ולצמצם את הלוויינים חדשים, ולצמצם את הלוויינים, באופן ישיר, ולצמצם את התחנות.

[ה] הרעיון אינו מדע בדיוני; כמה סוכנויות ממשלתיות וחברות פרטיות מתפתחות באופן פעיל ובדיקת מערכות אבטיפוס של נאס"א (ה-Lréhouse-LearFLT:1), המשימה (כיום נקראה FLT:2OSAM-1FLT 3FLT 3FLT) שואפת להפגין ניתוק רובוטי של לוויין באמצעות חללית בעלת יכולות אוטונומיות.

היתרונות של ד"רונים אוטונומיים להתבוננות ותחזוקת לוויין

תחזוקה לוויין מסורתית מסתמכת על אינטנסיביות טרום-השבירה (בבניית הונדנסיכות) או, בתחנת החלל הבינלאומית (ISS), שבילי חלל מאוישים.שתי הגישות הן יקרות ומוגבלות.

בטיחות מוגברת

טיסות חלל אנושי הן מסוכנות מטבען. Spacewalks לחשוף אסטרונאוטים לקרינה, טמפרטורות קיצוניות, ואת הסיכון של השפעות מיקרומטרורואידיות. על ידי שימוש ברחפנים אוטונומיים לצורך בדיקה ותיקוןים פשוטים, סוכנויות חלל יכולות לחסל את הסיכונים האלה. Drones יכול לפעול באזורי עתירה גבוהה, קרוב לטאאנטנות, או בתוך שדות ללא סיכון של צוותים.

ניכוי עלויות משמעותי

שיגור חללית אנושית יקר מאוד, עם עלויות לקילוגרם עדיין מעל 10,000 דולר עבור רוב הרקטות. מזל"ט המיועד לבדיקה יכול להיות הרבה יותר קטן, בהיר יותר, ופחות מורכב מרכב מאויש.זה לא דורש תמיכה בחיים, רבעי צוות, או שולי הבטיחות הדרושים עבור הדיירים האנושיים.יתר על ידי רחפנים יכולים לשרת מספר לווייניים במשימה אחת, להפיץ עלויות על פני מספר מחקרים המציעים כי הון סיכון יכול להפחית את העלות של 200% של בעלות על ידי מספר לוויינים.

יעילות ומהירות תפעול

ניתן לפרוס במהירות לאחר תקלה מזוהה.במקום לחכות שבועות עבור חלון שיגור מאויש, מזל"ט בדיקה ייעודי יכול להיות הושק בתוך ימים.פעם במסלול, הניווט האוטונומי שלו מאפשר לו לבדוק לוויין במהירות, באמצעות AI כדי לתעד אזורים של דאגה.המזל"ט יכול גם לבצע אבחון בזמן אמת, הזרמת נתונים בחזרה לשליטה הקרקע ללא הגמישות של התפיסה האנושית במבחנים, אוטונומיים הוכיחו יכולת ממרחק של 50 מ"מ בלבד.

נגישות ללא מקבילים

רכיבים לווייניים רבים הם קשים או בלתי אפשריים עבור אסטרונאוטים להגיע.מערכות פנימיות מאחורי שמיכה תרמית, משחתים אחורית, ומערךי חיישן על הסיפון הנוטר הם כולם קשה לגשת במהלך הליכה בחלל. בוממות בשפע וכלי נשק רובוטיים מוסיפים מורכבות.מזל"ט קטן, עם זאת, יכול לטוס סביב הלוויין, באמצעות חיישנים כדי לבחון כל צומת ו cranny זה יכול אפילו להיכנס לחלליות ליד אזור קטן (עם סיכון), ללא שום דבר גדול).

"רחפנים אוטונומיים יכולים לגשת ולבדוק אזורים שנמצאים כיום מחוץ ללימוזינה לחיסול אנושי, ובכך למעשה נותנים לווינים חיים שני", מציין ד"ר אלנה גרסיה, חוקר רובוטיקה מסלול באוניברסיטת הטכנית של מדריד.

טכנולוגיות טכנולוגיות כוח אוטונומיות דרוני

כדי לפעול בסביבה הלא סלחנית של מסלול כדור הארץ נמוך (LEO) והמסלול הגיאוגרפי (GEO), רחפנים אוטונומיים חייבים לשלב חבילת טכנולוגיות מתקדמות.

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות

AI הוא המוח של המל"טים.It מטפל ניווט, הימנעות ממכשולים, וקבלת החלטות בזמן אמת אלגוריתמים ראיית מחשב, המוכשרים על מיליוני תמונות לוויין, מאפשר למל"טים לזהות רכיבים, לזהות omalies כמו סדקים משטח או דמעות שמיכות תרמיות, ואפילו להעריך את חומרת הנזק. Reinforcement Learning מסייע לנתום להתאים את מסלול הטיסה שלו בתגובה לתפוקים בלתי צפויים או שינוי תנאי אור ללא הפסקה.

סוויטות חיישן מתקדמות

ד"רונים נושאים מגוון של חיישנים המותאמים למשימות בדיקה:

  • (FLT:0) מצלמות גלויות ברזולוציה גבוהה גלויות: 1FLT) עבור הדמיה קרובה של פני השטח. חלק מהמערכות משתמשות בחיישנים ברמה מדעית המסוגלים לפתור פרטים עד 0.1 מ"מ בטווח של 1 מטר.
  • (הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) מצלמות אינפרא אדום-אדום של הרחם 1:1 כדי לזהות חריגות טמפרטורה המעידות על אלקטרוניקה כושלת, מנגנונים תקועים או נזק בידוד תרמי.
  • (FLT:0) spectrometers ו- RadiometersssveFLT:1) לנתח את ההרכב הכימי של חומרים מדלפות או השפעות אפשריות.

חיישנים אלה לעתים קרובות רכובים על מנגנון פאן-עד או gimbal multi-axis כדי לכסות את כל הזווית מבלי להעביר את המל"ט כולו.

ניווט והדרכה

ניווט במיקרוגרביטציה שונה באופן יסודי מטיסות באוויר.המזל"ט משתמש בשילוב של להקות (FLT:0GPS (כאשר בטווח של לווייני LEO) ,FLT:1, נתבים כוכבים לנחישות גישה, וחיישנים יחסיים ניווט (למשל, זרימה אופטית ממצלמות) כדי למקם את עמדתה ביחס ללווין היעד.

קישורים לתקשורת Robust

רצף, תקשורת גבוהה פסים חיונית. Drones בדרך כלל להשתמש (FLT:0Ka-band או Ku-bandveFLT:1 תדרים עבור נתונים מטה קישורים, העברת תמונות וטלמטורי במשרה מלאה בזמן אמת.עבור פעולות מעבר ל- LEO, תקשורת לייזר (טרמינלים אופטיים) מציעה רוחב פס גבוה יותר וקישורים נמוכים יותר.

ניהול חשמל ומניעה

ד"ר ד"ר (FLT:0) מונעים חשמליים מפלט 1: (למשל, משחתים של הול-אפקט או מפצילים פלזמה מותקפים) עבור יעיל, ארוך טווח ארוך טווח ואימון עדין. לוחות סולאריים מספקים כוח, אבל צלים עמוקים או תקופות ליקויים דורשות FLT:2 גבוה-capacity FLT 3 (לעתים קרובות עם מערכת ניהול תרמילאיום) באופן אוטומטי כדי להפחית את רמת הסוללות של ניהול חשמל, כאשר יש צורך באופן אוטומטי.

אתגרים העומדים בפני דמיון אוטונומי

למרות התקדמות מהירה, כמה מכשולים משמעותיים נותרו לפני שרחפנים אוטונומיים הופכים לכלים שגרתיים עבור sering לווייני.

סביבת החלל האפר

(ב) מקום קשה לאלקטרוניקה.(FLT:0;Radimentalpherph 1:1 (במיוחד מחגורת ואן אלן) יכול לגרום להפרעות חד-משמעיות, לנצ'סטרים, או נזק קבוע. Components חייב להיות מופעל על ידי רחפנים קרינה, אשר מוסיף עלות ומיסה.

כוח ואנרגיה מוגבלים

רחפנים קטנים יש שטח משטח מוגבל עבור לוחות סולאריים.במהלך בדיקה הדורשת שימוש בחיישנים אינטנסיביים וירי דחף תכופים, צריכת החשמל יכולה להעלות.אלגוריתמים לניהול אנרגיה חייבת לאזן איסוף נתונים, תקשורת, ותמרון.חלק מהמשימות עשויים לדרוש מהמל"טים לעגון עם שירות כדי לטעון או להחליף סוללות, הוספת מורכבות.

דרישות תקשורת ואוטונומיה

ב- GEO, החדירה העגולה היא כ-0.5 שניות; בחלל העמוק היא יכולה לעלות על דקות.עיכוב זה הופך שליטה מרחוק ישירה בלתי אפשרית לפעילות בסדר גודל. ד"רונים חייבים להיות בעלי תואר גבוה של FLT:0utonomyFLT:1 להגיב לשינויים פתאומיים - כמו שיבושים אימפולסיביים או רתיעה בלתי צפויה של המטרה - ללא ציפייה לפקודות זה דורש תקלות ותקלות כזו עלולה להיות מרתיעה או אטומית אטומית אטומית אטומית אטומית .

דיון אורביטאל וסיכון קולי

(הופנה מהדף ⁇ ) , ⁇ (בשיתוף) של לוויין חייב להימנע לא רק מההמטרה אלא גם חפצים אחרים.FLT:0Collision נמנעים ממערכות ההרחבה 1:1 לעתים קרובות דורשות תקציב דלה-V משמעותי, אשר מרוקן את הדחף, אלא אם רחפנים עצמם הופכים לדה-ריבית, זה מוסיף להנחיות של לוחמה בינלאומית (למשל, מתכנית התיאום) בין 25 שנים ל-FR.

רגולציה ובטיחות מסגרות

אין סמכות רגולטורית גלובלית לחקיקה אזרחית של חוקים לאומיים, תקנות רדיו ITU והסכמים דו-צדדיים חייבים לכסות אחריות, הקצאת תדר ואזורי בטיחות.לדוגמה, ה-FLT:0U.S. National Space PolicyeurFLT:1 מעודד פעולות servicing מסחריות, אך דורש תיאום עם כוח החלל כדי למנוע התערבות עם נכסים לאומיים עד כללים ברורים, הם בעלי אי-ודאות גבוהה יותר כמו LT2 פעולות אבטחה.

הנחיות עתידיות: מהתבוננות ועד למלוא

הטכנולוגיה עכשיו תחת נקודות פיתוח לעבר עתיד שאפתני שבו רחפנים אוטונומיים הופכים לסטנדרט לתחזוקה של לווייני, דלק ואפילו הרכבה.

Swarm Robotics ו-Colaborative Inspection

רחפנים בודדים יכולים לכסות כל כך הרבה.מערכות עתידיות יכולות לפרוס את ה-FLT:0 swarmsFIRLT:1 של מל"טים קטנים, כל אחד עם חיישנים מיוחדים (למשל, אחד LIDAR, אחד תרמי, אופטי אחד) הם יעבדו בתיאום, שיתוף נתונים וכיסוי של רחפנים אחרים, גם לא ניתן לבדוק את ה-FLT:2STARLabFLT 3, הוכיחה אלגוריתמים כפולים, אם הם יכולים לספק אלגוריתמים חד-לימים, גם כן, אם הם יכולים לספק אלגוריתמים בודדים של יחידות של תותחנים, אשר יכולים לבדוק את הסימולטים, אשר יכולים לספק רחפנים, אשר יכולים לבדוק את החללית, אם הם יכולים לבדוק את היישר אחד, כדי לבדוק את ה-לימים, אם הם יכולים גם כן, אם הם יכולים לבדוק את היישר אוויר אחד, אם הם יכולים לבדוק את היישר אוויר אחד, כדי לבדוק את היישר של תותחנים, אם הם יכולים לבדוק את השבריר אחת, אם הם יכולים לבדוק את היישר זמן אחד, אם הם יכולים לבדוק את היישר של מחסנים של תותחנים, אם הם יכולים לבדוק את התותחנים, אם הם יכולים לבדוק את החללית, אם הם יכולים לבדוק את החללית

על-ידי Orbit Reדלקing and Proellant Transfer

לוויינים רבים מסיימים את חייהם לא בשל כישלון רכיב, אלא משום שהם יוצאים מדחף לשמירת תחנה.כטה מצוידת במערכת העברה מונעת יכולה לעגון עם המטרה ולרוקן את הטנקים שלה.ה-FLT:0NASA re-L/OSAM-1FLT:1, הצפויה להשיק באמצע שנת 2020, תפגין זאת עבור לוויינים יעילים של 7Fbit, 000 לוויינים מתקדמים, כמו לוויינים מתקדמים, 000 לוויינים.

החלפת משנה והחלפה

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

דיון פעיל: Deris Removal

ניתן להשיג מחדש את המשימה של ד"רונים המיועדים לבדיקה (FLT:0Astroscale's ELSA-digFLT:1 Mission (הכניסה בשנת 2021) הוכיחה מל"ט שירות שיכול לשחרר ולחדש לוויין לקוח, חיקוי של הסרת פסולת.הצעד הבא הוא ללכוד פסולת לא פעיל - מרתיע, לא מגיב, אובייקטים פגומים או לכידתם של לוויינים פעילים.

מסקנה

מזל"טים אוטונומיים נעים מדע בדיוני למציאות המבצעית.הם מציעים יתרונות עצומים בביטחון, עלות, יעילות ונגישות לבדיקות לוויין ותחזוקה.הטכנולוגיות הנדרשות - AI, חיישנים מתקדמים, ניווט אוטונומי, תקשורת חזקה - מתמצמים במהירות. אתגרים כמו סביבת החלל הקשה, מגבלות כוח, שקיפות, פערים רגולטוריים נשארים, אך פעולות מבוטחות על ידי סוכנויות חלל וחברות מסחריות הן מעליות.

ככל שכלכלת החלל גדלה, כך גם הערך של נכסים מקיפים.העברת חייהם באמצעות רחפנים אוטונומיים, תהפוך להכרחית כלכלית.העשור הבא כנראה יראה את מזל"טים הראשונים של בדיקה מסחרית, ואחריו על ידי גלגול ותיקון משימות בסופו של דבר, צי של מזל"טים אוטונומיים עשוי להפוך למערכת התמיכה הבלתי נראית שמונעת את תשתית המסלול של האנושות לפעול בצורה חלקה.

מקור:0 (ב) 1

  • ההרחבה של נאס"א OSAM-1 (Rehouse-L) Missions ReviewFLT:1
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ◄ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) SLAM (אנ') ,0 מדע Direct - חלל אוטונומי ד"ר טוריון ו-SLAM (2021)FLT:1
  • פורום כלכלי עולמי (Orbital Debris) וניקוי פתרונות פתרונות FLT 1