多航天器相控阵通信实验平台

小型卫星和立方星用于行星际探索的出现，将意味着成百上千的航天器探索太阳系的每一个角落。当前的深空探测器通信与跟踪方法使用地基系统，如深空网络（DSN）。然而，日益增长的通信需求将需要全新的方法来缓解通信拥堵。部署在战略位置（如地球静止轨道和拉格朗日点）的通信中继卫星网络是潜在的解决方案。我们可以用数十颗利用相控阵技术有效作为一颗大卫星运行的小型卫星，来替代一颗大型通信中继卫星。火箭上多余的载荷能力可用于在通信网络中储备更多小型卫星。该网络的优势在于，即使其中一颗或几颗卫星受损或被毁，网络仍能运行，只是性能会有所下降。该卫星网络将以分布式架构运行，并且一些卫星可能会被动态地重新调整用途，以同时分裂并与多个目标通信。这种替代性通信架构的潜力巨大，但这需要发展卫星编队飞行和网络技术。我们的研究发现，诸如人工神经组织（Artificial Neural Tissue）之类的神经网络控制方法，可以有效地用于控制多机器人/多航天器系统，并能产生具有人类竞争力的控制器。我们一直在开发一个名为Athena的实验室实验平台，用于开发关键的航天器控制算法和认知通信方法。我们简要报告了该平台的开发进展，以及我们深入了解太空通信相控阵的计划。