《基于模型的立方卫星推进和有效载荷分析方法》207页最新论文

立方卫星（CubeSats）处于国防部和商业航天业低成本、快速创新的前沿。目前，在组件和任务兼容性方面，只有有限的方法来提高CubeSats的任务成功率。由美国空军技术学院（AFIT）学生开发的有效载荷分析工具（PAT）结合了MathWorks公司的MatLab（Simulink和Stateflow）、AGI公司的系统工具包（STK）和Dassault System公司的CATIA Magic System of Systems Architect的力量，分析单个CubeSat总线上的有效载荷兼容性。PAT模拟了带有各种有效载荷的CubeSat任务，以更好地了解有效载荷与总线在功率、数据速率和内存方面的互动情况，但它缺少一个推进系统。本论文的研究通过包括一个推进系统来推进PAT，这使得任务时间增加，并说明了CubeSats在延长任务时间线时面临的潜在电力问题。推进器子系统是通过基于模型的系统工程（MBSE）框架添加的，包括CATIA、STK和Simulink，所有必要的步骤在论文中都有明确的记录，以帮助未来类似的改进。这项研究特别关注AFIT的Grissom-2任务，并以PAT中使用的现有MBSE工具为基础，提供了一个进行推进系统交易研究的环境，以及对CubeSat在推进演习期间的功率进行进一步分析。结果表明，各种推进方案的交易研究可以很容易地被评估。这项研究还展示了如何通过改变卫星的姿态来克服发电问题。在这项研究中发现并解决了可能困扰卫星的潜在的长期电力问题。