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楼主: hkhtg090201
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[科普] 世界航天自动化(空间机器人robot等)发展专题:ISS完成世界首次卫星加油演示

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zhh894217 发表于 2016-10-11 22:37 | 显示全部楼层
未来5年美国将进行一系列太空机器人在轨演示验证
2016-10-11
[据美国space网站2016年9月28日报道]  在美国航空航天学会(AIAA)太空会议上,工业专家表示:经过数年的技术、管理,以及金融挑战,在轨服务及加注卫星的技术终将就绪。

美国劳拉空间系统公司战略业务发展部高级副总裁史蒂夫·奥尔德姆说,缺失的元素会很快出现,一旦技术成熟,将产生“范式上的变更”。

部分卫星服务任务技术已经在地面和太空测试,未来5年政府及私营任务将在轨进行一系列的演示验证。包括:

· 美国国家航空航天局(NASA)正在开展“雷文”系统研发,将安置于国际太空站上跟踪飞船往来,搜集的数据用于验证实时导航传感器及算法,以备用于未来的服务航天器和任务中。

· NASA“复元”(Restore-L)项目航天器将于2020年发射,将为老化的“陆地星”-7在轨加注。

· NASA“机器人燃料加注任务”(RRM)已经在国际太空站上演示验证了加注、检测技术。其检测系统用于检测外部破损并寻找泄漏点。RRM 3任务预计于2018年发射,将演示验证使用氙气和低温液体的加注任务。目前,燃料加注转移的是肼。

· 美国国防高级研究计划局(DARPA)正在开展“地球同步轨道卫星机器人服务”(RSGS)任务,航天器预计于2021财年发射。

· SSL已开发一种服务框架,服务航天器携带足够燃料可为50个航天器加注。每次加注耗时约一个月,每年可为12颗卫星加注。

· 轨道ATK公司采取的是不同方式,该公司的“任务延长飞行器”(MEV)将与卫星对接,并提供姿态控制、位置保持和寿终处理。MEV-1定于在2018年第四季度发射,次年5月开始提供服务。首个客户是国际通信卫星公司。

太空机器人技术一旦经过验证,机器人航天器就可以在轨组装大型天线、模块化卫星,以及其他结构,工程师们将不再受限于有效载荷整流罩的尺寸。(中国航天系统科学与工程研究院   许红英)
http://www.dsti.net/Information/News/101549
 楼主| hkhtg090201 发表于 2017-2-26 08:26 | 显示全部楼层
不太准确地介绍一下最近在KSC靶场使用的AFSS(自主飞行安全系统):
    http://forum.nasaspaceflight.com ... c=42407.0;topicseen

     这是一套软件系统, 安装在火箭上, 通过GPS等等, 与附近相关的 其他运动着的(或固定的) 硬件的 互动, 自动确定靶场安全环境,从而减少人员开支,提高发射频率,增加发射灵活性等等好处.这对于KSC将来要成为多用户基地也是很重要的.



    Air Force Eastern Range innovates, expedites access to space
    By 1st Lt. Amanda Herman, 45th Space Wing Public Affairs / Published February 24, 2017

    PATRICK AIR FORCE BASE, Fla. --
    The U.S. Air Force has been breaking barriers since 1947, and this year is no exception with the implementation of the Autonomous Flight Safety System.
     
    The Eastern Range has supported more than 3,500 launches to date. With more stakeholders demanding access to space, both the Eastern and the Western Ranges were faced with developing innovative solutions to launch rockets without compromising public safety while accounting for aging infrastructure and recognizing that the wing has fewer resources and personnel accomplishing comparable and greater launch rates than before.   
     
    AFSS provides the capability to not only reduce reliance on aging range infrastructure, but enhances the ability to support more launches by expediting range turnaround times with more stringent safety standards and fewer people on console while reducing overall launch costs.
     
    A self-contained, independent system mounted to the launch vehicle, AFSS determines if the launch vehicle poses an unacceptable hazard to people or property by using pre-established, programmed mission rules developed by Range Safety Flight Analysts. These configurable software-based rules are reliant on redundant flight processors using data from Global Positioning System and inertial measurement unit navigation sensors. If necessary, AFSS has the ability to destroy the rocket to ensure public safety. This system is crucial to increase overall range throughput to keep pace with the growing demands for providing assured access to space.
     
    “Air Force Space Command partners with industry to advance our space capabilities.  AFSS allows us to increase the pace of launch, reduce costly infrastructure and more rapidly build a resilient space enterprise.  These benefits will be felt globally,” said General Jay Raymond, Air Force Space Command commander.  “It assures access to space while maintaining public safety.”
     
    AFSS provides greater positive control in flight further downrange with a faster response time. It also increases over-the-horizon capability, which means there’s no longer limitations by ground equipment line-of-sight.
     
    AFSS also supports multiple objects in simultaneous flight, which is crucial as companies build rockets with the intention to land multiple boosters simultaneously. This changes the expectation for legacy and new entrant companies of the space launch industry to implement AFSS at the earliest possible date.
     
     “Our role to ensure public safety during launches using this system is unchanged,” said 45th Space Wing Chief Engineer Howard Schindzielorz. “Our Flight Termination System requirements still apply for design, test, operational performance and reliability. We still develop the mission rules to provide public safety, but the system works with mission rule data files loaded into the on-board AFSS units. This essentially shifts the workload to the front-end of the launch process.”
     
    AFSS also increases launch availability due to fewer instrumentation requirements.
     
    “Implementing AFSS on future launch operations allows us to increase our flexibility, adaptability and efficiency while providing more launch opportunities and greater public safety without having to add additional people," said Brig. Gen. Wayne R. Monteith, 45th Space Wing commander. "These changes will not only simplify ground support requirements thereby increasing launch on-time probability, but substantially reduce launch costs.”

    By changing the legacy range operations paradigm, the use of AFSS reduces range space lift costs through reductions in range equipment maintenance and upgrades. It negates the need for operation, maintenance, and sustainment of extensive real-time software and redundant hardware ground systems as well as multiple training programs. AFSS also eliminates the costs of requirements needed for non-AFSS launches to include Uninterruptible Power Supplies, ground-system software, Independent Validation & Verification and testing equipment.   
     
    “Complete cost savings for the ranges and users can be realized when all range users implement AFSS,” said Maj. Allan Fonseca, Chief of Range, Policy and Procedure at Air Force Space Command.
     
    The first operational use of AFSS was the successful SpaceX Falcon 9 CRS-10 launch from Space Launch Complex 39A at NASA’s Kennedy Space Center Feb. 19, 2017. Adding to the complexity of that mission was the return of a first-stage booster landing at Cape Canaveral Air Force Station minutes following the launch.
     
    “AFSS implementation was another historic and innovative first for the 45th Space Wing and the Eastern Range,” said Monteith. “It proved our team’s ability to meet evolving range demands and clearly demonstrates our commitment to meeting our mission partner’s needs.”
     
    With more stakeholders demanding access to space, both the Eastern and Western Ranges will begin to launch at unprecedented rates, with the 45th Space Wing driving toward delivering a schedule that launches 48 missions a year by 2020.


http://www.patrick.af.mil/News/A ... tes-access-to-space
cmj9808 发表于 2017-2-26 12:25 | 显示全部楼层
hkhtg090201 发表于 2017-2-26 08:26
不太准确地介绍一下最近在KSC靶场使用的AFSS(自主飞行安全系统):
    http://forum.nasaspaceflight.com . ...

AFSS主要有3个好处:
一是来自不同公司的火箭发射周转频率加快,现在发射场从Atlas V切换至Falcon 9需要2天,未来有可能同日发射,这样就给发射时间表的安排带来便利;
二是天气窗口扩大,之前由于控制自毁装置的安全军官需要对火箭持续目视跟踪,对发射时的能见度有要求,现在可以去掉这个要求;
三是地面和箭上的设备都简化了,自毁装置和遥测数据分别是通过两个C和S两个波段进行通信,采用AFSS后可以去掉地面C波段雷达的上行频道,只保留下行频道,甚至有可能会将AFSS的数据与遥测数据整合,彻底去掉C波段雷达。
当然对SpX来说AFSS还有另一个好处,安全军官无法同时跟踪3个着陆的芯级,Falcon heavy必需依靠AFSS,这也是SpX对此特别积极的原因。
 楼主| hkhtg090201 发表于 2019-4-10 13:45 | 显示全部楼层
美国国家航空航天局(NASA)日前在推特上宣布,首批“太空蜜蜂(Astrobee)”机器人将在本月奔赴国际空间站,辅助宇航员开展科研、维护等工作。

“太空蜜蜂”由位于硅谷的NASA艾姆斯研究中心研制,外形是一个边长约32厘米的立方体,重约10千克。别看个头不大,科技含量却挺高。它装备多款相机组成视觉导航系统,能够在国际空间站内自主飞行并规避碰撞,并通过小型风扇“鼓风”提供飞行动力。“太空蜜蜂”的能源依赖电池供电,其能在电量将尽时自动飞往补给站充电。这种补给站由NASA专门设计,装有对接部件将机器人牢牢抓住。

“太空蜜蜂”可谓本领高强,既能充当“自拍神器”记录宇航员的工作生活,又能化身“检查能手”监测空间站中噪音和空气质量,还能作为“贴心管家”助人搜寻遗忘了的工具。此外,“太空蜜蜂”配备了一个机械臂,既可协助宇航员拾取物品,也能抓紧墙上的把手将自身位置固定,以借机“歇歇脚”,减少能源消耗,提高拍摄清晰度。

NASA一共制造了3个“太空蜜蜂”,本月计划将其中两个送入空间站。恰如其名,这种机器人能够像“蜜蜂”一样形成编队、分工合作、协同完成任务。

“太空蜜蜂”并非人类首次在国际空间站上部署小型机器人。早在2006年,NASA开始在国际空间站中试验代号“球体(SPHERES)”的机器人;2017年,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)将“内球(Int-Ball)”机器人送入国际空间站日本实验模块;2018年,欧洲航天局也开始在空间站“哥伦布模块”验证“西蒙(CIMON)”智能机器人。相比这些“同行”,“太空蜜蜂”具备从充电到工作全自主运行能力,能够长时间独立工作。
 楼主| hkhtg090201 发表于 2019-6-23 17:34 | 显示全部楼层
                        NASA的第一个Astrobee机器人开始在空间站内飞行                                                         2019-06-22                     

                  
今年早些时候,NASA向国际空间站发送了称为Astrobees的小型立方体机器人。这些机器人最终将帮助宇航员完成管理任务、参加科学实验,并且通常会使国际空间站看起来更具未来感。现在第一个Astrobee机器人已开始在国际空间站内到处飞行。


                               
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首先在国际空间站内飞行的是Bumble机器人 - 接下来将是Honey和Queen。宇航员将需要测试机器人的导航系统,这允许其自动地在空间站内飞行。由于GPS在太空中的用处不多,Astrobees依靠基于摄像头的定位系统。这会看到周围的环境,并将其与国际空间站内部的视觉地图进行比较。由于空间站的微重力环境,Bumble可以向任何方向移动,也可以使用风扇进行操作。


                               
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  最初的测试重点是确保相机导航系统正常工作,实际上涉及加拿大航天局宇航员David Saint-Jacques在空间站内移动机器人。NASA表示,进一步的测试检查了它对“向前飞11.8英寸”和“向右旋转45度”等命令的响应程度。随后会有更复杂的动作和命令。
然而,最终目标是某种程度的自主。机器人将能够自行飞行,检查设备并获取供应库存,这些任务目前需要人类宇航员执行。在其他时候,地球上的控制器将能够远程控制Astrobees,进行实验并检查国际空间站系统。
三个机器人的设计考虑到了灵活性。每个套管内置有三个有效载荷舱,以接受不同的工具或其他设备。例如,Astrobees将能够通过安装机器臂操纵物品和连接到国际空间站上的扶手上,这可以帮助它们在不需要移动的时候节省电力。
Astrobees的软件则是模块化和可定制的。NASA实际上是开源的,希望机器人专家能够参与其中并添加新的功能。NASA预计将在2020年开始对此进行测试


cmj9808 发表于 2019-8-13 13:51 | 显示全部楼层
Robonaut 2完成维修,今年晚些时候将重返ISS

https://spacenews.com/robonaut-to-return-to-iss/
 楼主| hkhtg090201 发表于 2019-8-13 14:43 | 显示全部楼层
好久没有(关注)这个2号的消息了,原来2014出现问题
However, Robonaut 2 started to experience problems in 2014, shortly after astronauts added a pair of legs to the robot’s torso.

 楼主| hkhtg090201 发表于 2019-8-13 14:58 | 显示全部楼层
hkhtg090201 发表于 2019-8-13 14:43
好久没有(关注)这个2号的消息了,原来2014出现问题

2018年返回地面维修
Robonaut was sent home on the SpaceX CRS-14 Dragon cargo spacecraft, arriving back at the Johnson Space Center in May 2018.

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