DARPA选择蓝色峡谷技术公司设计“黑杰克”卫星

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来源：国防科技信息网

作者：中国航天系统科学与工程研究院李薇濛

【据军事与航空航天电子网站2018年10月15日报道】DARPA宣布与蓝色峡谷公司达成一项价值150万美元的合同，用于开发低地球轨道的“黑杰克”军事通信与监视卫星。

“黑杰克”项目旨在开发低成本的空间有效载荷和商品化的卫星平台，其尺寸、重量、功率和成本（SWaP-C）较低，但具有与当今在地球同步轨道上运行的军事通信卫星类似的能力。

军事卫星对美国的作战能力至关重要。传统上，它们被部署在GEO轨道上，以便为地面上的任何一点提供持久的过顶访问。然而，在竞争日益激烈的空间环境中，这些昂贵且单一的系统是易受攻击的目标，如果遭受降级或破坏则需要数年才能更换。此外，它们漫长的开发流程使得它们很难或不可能快速响应新的威胁。

蓝色峡谷公司专门为监视和其他应用提供“一站式”小型卫星解决方案，产品主要包括纳米卫星、微型卫星、改进型一次性运载火箭（EELV）次级有效载荷适配器（ESPA）卫星有效载荷，包括航天器平台和定制地面软件。

该公司拥有基于高性能姿态确定和控制组件的精密定位平台的专业知识。蓝色峡谷公司开发了低成本的高可靠性航天器系统和组件，以支持学术、商业和政府小型卫星应用。该公司的航天器和子系统支持低地球轨道、地球同步轨道、月球和行星际任务。

对于“黑杰克”项目的第一阶段，蓝色峡谷公司将定义平台和有效负载要求。随后的阶段将为两颗卫星的在轨演示任务开发平台和有效载荷；并在低地球轨道上演示验证一个为期六个月的双平面系统。

未来的“黑杰克”演示验证星座将包括在两个平面中运行的20颗卫星，每颗卫星携带一个或多个有效载荷。“黑杰克”项目正在为低地球轨道上运行的全球高速骨干网开发支持技术。该网络支持联网、具有弹性和持久的军用有效载荷，可提供无限的超视距传感、信号和通信功能。

历史上，美国国防部的卫星都是经过定制设计的，具有漫长而昂贵的设计和升级周期。然而，商业航天的发展导致低地球轨道宽带互联网通信卫星可以提供具有吸引力的规模经济。“黑杰克”项目着重开发商品化平台和低成本、可互换的有效载荷，后者设计周期较短，技术升级频繁，针对多种类型的平台进行优化。

DARPA官员表示，基于开放式架构的电气、软件和网状网络接口控制的商品化卫星预计将为数十或数百种不同类型的军用卫星有效载荷提供低地球轨道运行服务。

“黑杰克”项目有三个主要目标：

1.有效载荷和任务级自主软件，带有在轨分布式决策处理器，可以自主运行并实现在轨数据处理，并在轨执行共享任务。

2.军用有效载荷和航天器平台的先进商业制造，包括使用商用现货（COTS）零部件进行高速制造，减少对单个航天器的筛选和验收测试，以及降低对航天器寿期的期望值；

3.低地球轨道中的卫星有效载荷与目前的地球同步轨道系统相同，每颗卫星的成本低于600万美元。

为了降低集成风险，“黑杰克”项目正在为每颗卫星开发一部名为Pit Boss的航电设备，该设备配有高速处理器和加密设备，可用作通用网络和电气接口，可以提供任务级别的自主能力，实现在轨边缘计算，管理“黑杰克”卫星和地面用户之间的通信，提供与总线之间的命令和遥测链接，以及对有效载荷数据进行加密。

每个“黑杰克”星座卫星将包括一个商品化平台，能够与其他节点进行宽带速率全球通信；一个Pit Boss控制单元；以及一个或多个可自主运行超过24小时的军用有效载荷。

“黑杰克”项目的最终目标是构建一个由60~200颗卫星组成的星座，在距离地表310.7~807.8英里的高度运行30天。“黑杰克”卫星的有效载荷数据处理将在无地面数据处理协助的情况下在轨进行。

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