19.8 C
New York

Der starke Aufwärtstrend in der Raumfahrt- und Satellitenindustrie

Datum:

Die Zahl der Satelliten, die die Erde umkreisen, ist in den letzten Jahren sprunghaft angestiegen. 1959 waren es nur zwei, aber heute gibt es über dreitausend aktive Satelliten, und das ist erst der Anfang. Private Unternehmen kämpfen in rasantem Tempo um die Eroberung des Weltraums. Allein das Starlink-Projekt von SpaceX hat die Erlaubnis, 12000 Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. In zehn Jahren könnten 16000 Satelliten im Orbit sein, fünfmal so viele wie heute.

Niedrige Startkosten sind einer der Hauptgründe für diesen Ansturm auf den Weltraum. Vor 25 Jahren betrugen die Nutzlastkosten pro Kilo 22000 Euro, heute kostet es nur noch 1000 Euro, und diese Preise werden voraussichtlich unter 100 Euro pro Kilo fallen. Kein Wunder also, dass immer mehr Unternehmen in den Himmel blicken.

Daten aus dem Weltraum werden in Zukunft der Schlüssel zur Erschließung neuer technischer Innovationen sein. Navigation, Kommunikation, Erdbeobachtung; immer mehr satelliten liefern immer mehr daten. Es wird gesagt, dass jede große Industrie in den nächsten 10 Jahren von Satellitendaten betroffen sein wird.

Die meisten Daten stammen von Erdkabeln, aber die Hälfte der Erde hat keinen Zugang zu den Kabeln, die zuverlässiges Breitband liefern. Und hier kommen Satelliten, die das Spiel um 360 Grad drehen. Es gibt im Großen und Ganzen drei Arten von Satelliten; Satellit mit hoher Umlaufbahn, Satellit mit niedriger Umlaufbahn und Würfelsatellit. Satelliten mit hoher Umlaufbahn schweben in etwa 36000 km Höhe über dem Erdäquator. Sie sind so groß wie ein Schulbus und kosten auch viel Geld. Satelliten mit niedriger Umlaufbahn sind vergleichsweise zehnmal so groß wie Satelliten mit hoher Umlaufbahn, billiger zu bauen und mit einer Umlaufbahn von etwa 1000 km. Und dann gibt es Satelliten, die noch näher an der Erde kreisen; Würfel Satelliten. Sie sind etwa so groß wie ein Milchkännchen und schweben etwa 500 km über der Umlaufbahn und können an mehreren Würfelsatelliten wie Legos befestigt werden, um ihre Kraft zu vervielfachen.

Jeder dieser Satelliten kann irgendwann mit den Erdkabeln konkurrieren. Die Satelliten in hoher Umlaufbahn werfen ein wirklich breites Datennetz aus, das fast die Größe eines ganzen Kontinents hat. Sie sind jedoch hoch oben, sie haben weniger Datenkapazität, was sie nicht so gut für kommerzielle Zwecke wie Spiele macht, weil sie Verzögerungszeiten haben. Auf der anderen Seite sind niedrige Orbit- und Würfelstatistiken näher, sodass sie eine schnellere Geschwindigkeit bieten können 5G und niedrigere Latenz und das ist es, was mit Kabeln auf dem Planeten Erde konkurriert.

Satelliten werden immer kleiner und billiger. Dass Satelliten immer kleiner werden und eine neue Revolution starten, liegt daran, dass die Eintrittsbarriere in den Weltraum nicht mehr so ​​hoch ist. Große Satelliten mit vielen Instrumenten können die Kosten für Nutzlasten erheblich erhöhen. Wenn Sie es dagegen schaffen, den Satelliten kleiner zu machen, die Komponenten zu miniaturisieren und die Vorteile der Effizienzsteigerung zu nutzen, können Sie viel schneller etwas in die Umlaufbahn bringen. Tonnenschwere Giganten werden zu smarten Schwärmen, die lückenlos Daten liefern; der Rohstoff der Zukunft.

Da die Raumfahrtindustrie seit dem ursprünglichen Wettlauf ins All in den 1960er-Jahren keine Unterbrechung mehr erlebt, bereiten sich zahlreiche Unternehmen darauf vor, weltraumgestützte Fähigkeiten mit neuen Risikoprofilen, höheren Volumina und niedrigeren Kosten bereitzustellen. Etablierte Unternehmen passen sich an, um diese Chancen zu nutzen.

Ob es sich um Mikrowellennutzlasten für Hochdurchsatzsatelliten (HTS) oder Telemetrie, Verfolgung und Steuerung (TT&C) handelt, die Design- und Validierungstools von Keysight bieten eine größere Sicherheit, dass Ihr Satellit und seine Subsysteme jedes Mal für die Dauer des ersten Mal funktionieren Mission.

Um mehr darüber zu erfahren, hatte ich das große Glück, ein persönliches Gespräch mit ihm zu führen Richard Soden, Raumfahrt- und Satellitenleiter, Keysight Technologies. Auszüge:

Satellite
Richard Soden, Raumfahrt- und Satellitenleiter, Keysight Technologies

ELE Times: Reduzierte Startkosten und die Weiterentwicklung wiederverwendbarer Raketen treiben die Revolution der heutigen Satellitenindustrie voran. Wie stellt Keysight die Zuverlässigkeit seiner Lösung gegenüber den florierenden Absichten der Raumfahrtindustrie zur Minimierung der Startkosten sicher? Kann diese Absicht einem hochmodernen Satelliten im Wege stehen?

Um diese Branche zu unterstützen, konzentriert sich Keysight darauf, Unternehmen in die Lage zu versetzen, ihre Technologiebereitstellung für den Weltraumbetrieb zu beschleunigen und gleichzeitig Risiken zu minimieren und die Leistung sicherzustellen. In der Branche hört man viel von „Linksverschiebung“. Dies bezieht sich darauf, die Dinge früh im Produktlebenszyklus richtig zu machen, und Keysight ermöglicht dies nicht nur durch Test- und Messhardware, sondern auch durch unsere Systemdesign-Software. Wir ermöglichen den Aufbau genauer Modelle auf Systemebene, einschließlich der Orbitaldynamik von LEO, sowie die Mittel zum Testen und Verbessern dieser Modelle, wobei die reale Physik des Betriebs erfasst wird. Diese Modelle können als „Digitale Zwillinge“ verwendet werden, die es parallelen Entwicklungsteams ermöglichen, die Entwicklung voranzutreiben, bevor vollständige Hardwaresysteme verfügbar sind.

ELE Times: Auf dem Weg zur Entwicklung neuer Satelliten ist jeder Schritt entscheidend. Wie nutzt Keysight sein Know-how zur Sicherung der Raumfahrt- und Satellitenindustrie? Was sind Ihre neuesten Lösungen in Bezug auf dieses Spektrum?

Das umfangreiche Lösungsportfolio von Keysight Technologies deckt den gesamten Produktentwicklungszyklus ab, und ich habe bereits unsere Designsoftware erwähnt. Sobald wir Komponenten und Subsysteme zum Testen haben, können wir die Designmodelle nutzen, um realistische Wellenformen durch unsere Breitbandsignalgeneratoren und Spektrumanalysatoren zu generieren und zu analysieren. Wir können sogar realistische Kanalverzerrungen und Doppler auf Hardwareebene anwenden. Wir bieten auch Lösungen für die Stromversorgungssysteme, einschließlich Solar-Array-Simulation und elektronischer Lasten, um PDCUs zu testen und realistische Leistung für Systemtests bereitzustellen. Wir bieten dann integrierte Produktionstestlösungen, die das Lernen durch Prototyping nutzen, sowie Feldtestlösungen, einschließlich integrierter Handinstrumente.

Die neuesten Entwicklungen beziehen sich darauf, wie all diese Lösungen zusammenarbeiten, um eine maximale Kapitalrendite zu erzielen. Da unsere Lösungen koexistieren, können Daten, die in jeder Phase der Entwicklung erfasst wurden, verwendet werden, um Entwicklungsentscheidungen zu treffen, den Entscheidungsprozess zu beschleunigen und gleichzeitig das Vertrauen in die Betriebsleistung zu erhöhen.

ELE Times: Da der Vorstoß zu höheren Frequenzen und größeren Bandbreiten die Satellitentechnologien vorantreibt, wird die Überprüfung der Leistung für den Missionserfolg noch entscheidender. Welche verschiedenen Produkte bietet Keysight an, die eine effektive Satellitensignalisierung und -kommunikation gewährleisten?

Wir sind bekannt für unser Angebot an Breitbandlösungen in der Spektrumanalyse sowie unsere Breitbandsignalgeneratoren. Unser VXG-Mikrowellensignalgenerator bietet die branchenweit höchste Ausgangsleistung mit extrem niedrigem Phasenrauschen. Wir nutzen diese Fähigkeiten, um eine Reihe von HF-Komponenten und Satelliten-Subsystemen zu testen. Wir verwenden auch externe Quellen mit unseren Produkten für Vektornetzwerkanalysatoren (VNA). Unser Expertenteam, das die VNA-Produkte entwickelt, zeichnet sich dadurch aus, dass es die Fähigkeiten dieser Instrumente vorantreibt. Unsere Modulationsverzerrungssoftware verwendet die externe Quelle, um realistische Breitbandsignale zu erzeugen. Bei der Analyse extrahiert es lineare und nichtlineare Verzerrungen in unserem zu testenden Gerät (DUT), um NPR, ACPR und sogar EVM zu messen, ohne dass das Signal demoduliert werden muss. Dies kann einen großen Einfluss auf die Messzeit haben.

ELE Times: Die Transformation der Raumfahrtindustrie durch Markt- und Technologiekräfte bringt neue Wachstumschancen und neue Herausforderungen mit sich. Welche aktuellen Herausforderungen möchten Sie unseren Lesern mit der Weltraum- und Satellitenindustrie nennen? Welche Produkte und Lösungen von Keysight sind aus Ihrer Sicht der Ausweg aus diesen Herausforderungen?

Die größte Herausforderung in der Raumfahrt- und Satellitenindustrie ist heute der Wettlauf um den Einsatz von Technologien und die Umsetzung neuartiger Geschäftsszenarien, die diese Technologien so schnell wie möglich nutzen und gleichzeitig die Risiken bei der Betriebsleistung minimieren. Im Weltraum findet derzeit ein Goldrausch statt. Obwohl LEO viel zugänglicher ist, sind die Kosten für das Nichterreichen der Betriebsziele immer noch enorm. Unser Ansatz für die Branche ist ganzheitlich und konzentriert sich auf die während der Entwicklung gesammelten Daten und darauf, wie diese Daten dann verwendet werden, um Designentscheidungen zu treffen oder Geschäftsannahmen zu validieren.

ELE Times: Welche Neuerungen planen Sie in diesem Spektrum als nächstes?

Wir bauen unser Lösungsportfolio weiter aus, damit die Weltraum- und Satellitenindustrie ihre Ziele erreichen kann. Ein für mich interessantes Gebiet sind die elektrooptischen Kommunikationsverbindungen. Da die HF- und Mikrowellenfrequenzen beginnen, durch den Satellitenverkehr überlastet zu werden, werden wir einen viel stärkeren Einsatz von Optoelektronik sehen, um eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation bereitzustellen. Um diese zu testen, sind einige zusätzliche Instrumente, Quellen und Messtechniken erforderlich.

Mayank Vasisht | Untereditor | ELE Zeiten

Die Post Der starke Aufwärtstrend in der Raumfahrt- und Satellitenindustrie erschien zuerst auf ELE-Zeiten.

In Verbindung stehende Artikel

spot_img

Aktuelle Artikel

spot_img