F6卫星系统是指以信息交换为纽带市良操成的未来快速、灵活、分块、孙船针自由飞行的航天器来自的简称。"-将用特殊任务小平台群取代全功能型大卫星。这种"即插即用"的网络可以通过向卫星群中简单增加新的360百科卫星就可更新或改变其任务。
美国国防高级研究计划局(DAR来自PA)目前正在研发一个阻衣速功来判亮绿乎卫星发射、运行和维护的新基本途径,该途径突破了原有观念被提上议事日程。该理念包括用小型无线连接的航天器群取代今天的整体式卫星,每个航天器都提供一个独特的功能。
航天器群中所360百科有航天器联合起来的能力等于或超过今天的卫星,而且更灵活、成本更低。只通过向歌记航天器群里增加新的航天器,就可久更新网络、改变任务、并提供必要的基础设施支持。
美国国防高级研究计划局握互长称江(DARPA)正在研究一个基本的新概念,这可能会从根本上改变卫星的设计、发射和使用方法-从低地球轨道到行星际空间。
F6系统基本思想是要论证:不论任务或大小,既可以采用整体式航天器-虽然这将是针对'多个有效载荷'航天器-也可以把此整体式航天器分解成'无线联系模块网络'或'群'飞的、以网络形式工作的各个小型航天器,提供与整体式航天器相晶同或比其更多的功能,因方著军境立长结此,这不是过去的那种案经敌毫异饭理造着端编队飞行演习,这停出测括死善是一组飞行着的小型航天器,每一个航天器执行一项独特功能-不仅执行有效载荷或任务功能,而且还提供基础设施支持。例如,可以是一个模块执行欢己息请独实矿首丝的数据处理任务,另一个模块在执行数据下执行传输任务,而又另一个模块又在执行一项烈啊走工乡照严色特殊有效载荷的任务。这个航天们高器集群是'即插即用'的,但没有插头。
分块式概念边缘 在2006年4月的洛杉矶第四次太空快速响应会议上,布朗在与保罗·艾约作瑞曼克(布朗在博思艾伦咨询公司的航空航天和国防战略同事)的一篇联合论文上大致阐述了他的概念,坐硫复质沙皇背诉认为"分块"是发展"太空响应"的最好办法,他们将之定义为"空间系统对不确定性的快速反应能力。"
2008年2月,美国国防高级研究计划局演通赵皮鲜官(DARPA)向四个承包商的团混弱队授予为期一年的F6系统第一阶段合同,为首的是:轨道科学公司(13,648,758美元)、波音公司高级网络与空间核跑化没诉社道希染大系统(12,891,049美元)、诺斯罗普·格鲁门公司空间和任务系统(6,159,866美元)显训和洛克希德·马丁公司空间系统(5,762,781美元)场台神误加正二至游。合同的授予和拨款金额基于承包商对所需开发的技术和预期效果做出的承诺,以及美国国防高级研究计划局(DARPA)对这些承诺的可行性和对研究所需费用进行的评估。
纳尔逊·皮得瑞
洛克希德·马丁先进技术中心科技部主任
轨道科学公司与美国国际商用机器公司(IBM)、喷气推进实验所(JPL)、美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)、太空开发公司(SpaceDev)和极光飞行科学公司(Au¬rora Flight Sciences)组成联合开发团队;波音公司与L3通讯公司(L3 Commu¬nications)、千年空间系统(Millennium Space Systems)、傲腾技术(Octant Technologies)以及国际科学应用公司(SAIC)组成联合开发团队;诺斯罗普·格鲁门公司与阿连特技术系统公司(Alliant Tech Systems)、极光飞行科学公司、瞻博网路公司(Juniper Networks)、L3通信、英国航空航天系统公司(BAE Systems)、康奈尔大学、喷气推进实验所、麻省理工学院、南加州大学和弗吉尼亚大学组成联合开发团队;洛克希德·马丁公司与极光飞行科学公司、Colbaugh &Hein-sheimer咨询公司、洛克希德·马丁公司的综合全球系统以及范德比尔特大学(Vanderbilt University)组成联合开发团队。
根据美国国防高级研究计划局(DARPA),每个承包小组在第一阶段将:
·开发使分块式方法的关键技术。包括:功能强大的网络、可靠的无线通讯、分布式容错计算、无线功率传输和自主群集导航。
·选择一个对国家安全空间利益攸关的空间系统任务,并研发可完成这一任务的系统设计。
·开发一个可以使用计量经济学工具的创新分析法,计量经济学工具可以确定具有同等能力的分块式空间系统和整体式"记载计划"在风险调整后的费用和价值。
·开发一个改进的"硬件闭环测试",这个测试采用一组网络计算机模拟设计的分块航天器。
这个项目中有一个重要的部分,尤其是第一阶段,开发以价值为中心的设计方法学工具-利用数学工具回答经济学问题。每一个开发人员都在开发方法,有来以美元的形式回答"灵活性的价值是什么"。灵活性不是对一个系统的优度的定性衡量;基于灵活性的价值体现在航天器能力上,一些方法允许开发者把投资运用于不同程度的灵活性的研究上,建立系统的灵活性。
第二阶段的目标是在该阶段的最后开始关键性设计审查(CDR),因此,在DARPA第3阶段和第4阶段准备建设硬件,用来在轨道上论证这个系统。这些阶段的时间长度还没有确切定下来,基本目标是在计划启动(2012年2月)后的四年内进行第一次发射。在每个阶段结束时,我们将看到开发出多种工具,并出现不同水平的新知识。整个概念的"粘合剂"是网络;所以一旦有了网络,开放源码无线数据通信协议就可以开发并且利用。因此可以想象,分块式方法可以立即应用了。
应对怀疑 归根结底,F6是一个重要的论证项目,但在许多方面不能算是一个航天计划,更多的是一种方法。
美国国防高级研究计划局(DARPA)和一些承包商承认,最终阻碍军事分块卫星群开发的一个主要因素是:潜在用户群中对这一计划有着相当深的怀疑。在和可能的利益相关方讨论时,听到的关注多是:建造多个卫星和多个运载火箭的成本,以及他们是否能够证明紧密群集导航和主要基础设施在卫星间共享所需的技术能力,诸如电源、数据处理和通讯。
耳目一新
波音F6系统业务开发总监杰里·斯蒂诺维克(Jerry Stenovec)指出,采用分块式方法几乎可以被认为是一种"技术破坏者"-这是因为存在一个增大的故障容差,这个容差允许用户在只有80%的解决方案时研发新的航天器能力,然后随着项目进程的发展逐渐加入剩余解决方案的(也是最昂贵的)20%。
进展和可能性
</strong>F6系统概念所要求的一些关键技术和能力已经得到论证,如导航系统(该系统能够使一群卫星自动定点在轨道上),正象美国国防高级研究计划局(DARPA)最近进行的轨道快车实验,两颗卫星在轨道上交会后加进行维修和添加燃料。然而,另一些技术和能力需要进一步的开发和耐久性证明,诸如无线集群电源分享、在轨连网以及分布式计算。
决定性因素
有关人员承认,不管美国国防高级研究计划局(DARPA)的项目多么成功,甚至不管未来的分块式方法多么成功,并不是所有的系统或任务都将以同样的方式分块,有些可能根本不适合这个方法。每一颗新卫星、每一项任务的最后所采用的方法,取决于许多因素,其中包括任务本身、在轨寿命、利益相关方要求的安全度或可靠度,等等。
目标更高
</strong>斯蒂诺维克说,波音公司认为分块式概念可用于地球轨道以外的空间。
就眼前来说,承包商认为到2012年他们能够完成美国国防高级研究计划局(DARPA)发射"功能'概念论证'卫星群"的目标。从长远观点来看,如果这次论证成功,分块式概念的运用前景尚不确定,但对其发展预期值是很高的。