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NASA 小卫星运行模拟器(NOS3):STF-1 CubeSat 案例研究

天体物理仪器与方法 2019-01-24 v1

摘要

小卫星的主要目标之一是与传统航天器任务相比降低航天器开发与运行成本。小卫星任务通常能够降低任务规划、硬件、集成与运行成本;然而,小卫星任务在降低软件开发与测试成本方面存在困难。本文介绍 NASA 小卫星运行模拟器(NOS3)的案例研究,这是一个为 Simulation-to-Flight 1(STF-1)3U CubeSat 任务开发的纯软件仿真框架。其一般方法是为各类硬件飞行部件(如电力系统、天线部署系统等)开发软件模拟器,以创建实际航天器系统的完全虚拟表示。此外,NOS3 便捷地打包了一组开源软件包,包括 42 动力学模拟器、航天器软件开发框架(core Flight System)以及指挥控制系统(COSMOS)。这形成了一个灵活且易于部署的仿真环境,可用于支持软件开发、测试、训练与任务运行。NOS3 环境以多种方式促成了 STF-1 任务的成功,例如降低任务对硬件的依赖、增加可用测试资源,以及支持在仿真平台上针对关键软件行为开展训练与降低风险的定向测试。NOS3 已作为开源发布,可在 www.nos3.org 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.07583,
  title  = {NASA Operational Simulator for Small Satellites (NOS3): the STF-1 CubeSat case study},
  author = {Dustin M. Geletko and Matthew D. Grubb and John P. Lucas and Justin R. Morris and Max Spolaor and Mark D. Suder and Steven C. Yokum and Scott A. Zemerick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07583},
  year   = {2019}
}

备注

16 pages, 3 figures. Accepted for publication on JoSS