空间态势感知

紧急空间简介 AliJavaheri新兴技术助理分析师ali.javaheri@pitchbook.com 空间态势感知 最初发表于2023年12月1日 趋势公司 Overview 空间态势感知（SSA），也称为空间域感知，是监测，理解和预测地球轨道上物体的位置和运动的实践。这对于通信、导航和国防中依赖卫星的应用至关重要。该行业的公司开发并提供先进的硬件，软件和服务，用于跟踪空间物体，评估碰撞风险并确保空间操作的安全性和效率，从而在日益拥挤的轨道环境中满足国家安全和商业需求。 背景 SSA的演变反映了技术进步，战略军事需求以及日益增长的民用和商业部门参与之间令人着迷的相互作用。1950年代，SSA的成立受到军事要务的严重影响，例如美国空军的太空轨道计划。该项目使用地面望远镜和雷达系统，在跟踪卫星和空间碎片方面至关重要，并在冷战期间的弹道导弹探测中发挥了关键作用。随后的20世纪60年代的太空竞赛进一步刺激了美国和苏联广泛的太空监视网络的发展，标志着跟踪能力的重大进步。 最近，在SSA格局中观察到了关键的转变，从军事控制过渡到民用控制，并且商业参与增加。五角大楼在这方面的显着发展是，截至2023年，五角大楼计划将高精度空间跟踪数据转移到商务部（DOC）。1这一过渡支持建立民用空间交通咨询服务, 此外，DOC的空间交通协调系统（TraCSS）倡议强调了开放和扩大平民参与SSA的趋势。 同时，情报高级研究项目活动（IARPA）对空间碎片识别和跟踪计划的投资展示了一种创新和技术先进的SSA方法。这些努力侧重于开发跟踪较小碎片的方法，填补了当前监测能力的空白。2考虑到数以百万计的微小碎片，这种对较小碎片的关注至关重要这些碎片对航天器构成了风险，但在很大程度上仍未被美国太空监视网络等现有系统追踪。 私营部门正日益成为SSA领域的重要参与者，甚至在美国以外。Digatara和LeoLabs等公司不仅在开发用于碎片跟踪的先进技术，而且还在塑造SSA服务的潜在市场。这一趋势表明，未来私营企业可能会削弱政府在跟踪卫星和太空垃圾方面的能力，从而将SSA转变为商业行业。3 SSA的叙述已经从主要的军事和政府主导的领域发展到涉及民用机构和私人公司的更加多样化和动态的领域。这种演变以技术进步、政策转变和市场力量为标志，预示着SSA的一个新时代，其特点是更大的协作、先进的跟踪能力和商业化的潜力。 技术和流程 数据采集:使用地面和天基传感器，包括望远镜，雷达和卫星，例如天基监视系统和天基红外系统。这些系统对于检测和跟踪空间物体至关重要。 光学传感器:高灵敏度传感器具有快速传输和强大的抗干扰能力，对于准确获取空间目标数据至关重要。 数据处理:涉及空间数据的存储，过滤和融合，以将其转换为有关空间对象的可操作信息。 目标识别: •对象标识:使用激光雷达和AI算法进行精确识别。 •参数估计:采用光度和AI算法来获取有关空间物体的详细信息。 •意向识别:新兴领域，涉及根据观察到的动作推断空间物体的意图和行为。 2：“IARPA开展雄心勃勃的努力来跟踪微小的空间碎片”，国家情报总监办公室，2023年8月1日。3：“跟踪太空垃圾的大业务”，Axios，MiriamKramer，2020年2月4日。 目标监控:4 •轨道预测：对于碰撞预警机制至关重要，但面临准确性挑战。 •轨道测定和跟踪：使用仅角度和改进的滤波算法实现更精确的跟踪。 •机动检测:用于检测空间物体机动的专门算法，能够对潜在威胁做出实时响应。 碰撞管理:涉及早期预警和避免策略，包括监测和采用碰撞预测和避免方法。 Applications 避免碰撞：防止卫星与空间碎片之间的潜在碰撞，以确保空间飞行任务的安全。 卫星业务：协助卫星操作员保持正确的轨道位置和优化通信路径。 空间交通管理：管理越来越多的卫星，以防止拥堵并确保太空运行安全。 应急响应和灾害管理：利用SSA监测通信和地球观测卫星，以便在危机期间有效应对。 4：“科学家审查天基态势感知的关键技术”，Phys.org，2022年7月14日。 局限性 若干限制对SSA的有效性和准确性提出了挑战。覆盖差距是一个值得注意的问题，导致监测和跟踪空间物体的盲点。由于空间物体的数量不断增加，该领域还应对数据过载，这使得有效处理和分析信息变得困难。一个重要的障碍是探测和跟踪通常小于10厘米的小碎片，这些碎片很难用现有技术监测，但对航天器构成严重威胁。国际合作和数据共享也存在局限性；各国之间数据共享的差异可能导致SSA图片不完整。SSA系统的开发和维护是资源密集型的，并且经常受到预算限制的限制。技术挑战，例如地面传感器对天气和大气条件的敏感性，会影响SSA系统的可靠性。此外，空间活动的动态性质需要适应性政策框架，但现有法规可能无法完全满足现代SSA需求，从而导致法律和操作复杂性。最后,SSA系统面临来自信号干扰的风险。和网络安全威胁，使确保数据完整性和安全性的工作复杂化。解决这些挑战对于在日益拥挤的太空环境中增强SSA系统的功能和可靠性至关重要。 近期交易活动和市场前景 在最近的交易活动和更广泛的行业趋势的推动下，SSA的市场前景是有希望的。该部门正在经历重大增长，主要是由于用于宽带互联网服务的低地球轨道卫星星座的激增，需要强大的SSA解决方案来管理日益拥挤的空间环境。这种需求反映在最近的融资成功和行业内的战略举措中。例如，2023年6月，印度的Digatara为其太空任务保证平台筹集了1000万美元，旨在利用各种来源的数据减轻碰撞风险。弹弓航空航天，其全球。地面望远镜网络不仅在2022年12月的A轮融资中筹集了3980万美元，还通过聘请前白宫太空政策官员AudreySchaffer加强了其战略定位。 收紧空间交通管理法规进一步影响了市场的发展轨迹，例如美国联邦通信委员会的规定，要求在任务完成后的五年内将卫星脱轨。此类监管措施突显了对空间碎片的日益担忧以及对有效的SSA解决方案的迫切需要。 在私营部门，使用和提供SSA技术和服务的实体显着激增，标志着市场的扩展和多样化。加拿大初创公司NorthStarEarthadSpace在2023年1月获得了3,500万美元的C系列资金，并与RocetLab和SES等公司签订了合同，这证明了这一趋势。同样，德国的Vyoma在2023年6月为空间碎片监测卫星筹集了924万美元，反映了投资者对这一领域的兴趣。 技术进步，特别是传感器技术、数据分析和人工智能，也发挥着关键作用。这些创新增强了SSA系统的功能和效率，同时降低了部署成本，从而带来了更准确和更具成本效益的解决方案。当然，宏观经济环境仍然是相关的，投资者更有可能在高利率环境中仔细审查交易。此外，人们对空间可持续性和安全驱动SSA投资和举措的认识日益提高。这不仅包括跟踪和管理空间碎片，还包括为负责任的空间活动建立规范和做法。 定量视角 要更深入地了解数据并探索其他见解，请访问PitchBook平台或请求免费试用。 推荐阅读 “天基空间态势感知的挑战”，创新新闻网，亚当·韦尔奇，2023年10月3日。“科学家审查天基态势感知的关键技术”，Phys.org，2022年7月14日。“空间态势感知：国防部应该评估如何使用商业数据”，GAO，2023年4月。