一个动画从未连接的卫星开始，展示了由桑迪亚国家实验室、空军研究实验室和其他机构开发的自主星座如何在国家安全任务中协同工作。点击缩略图查看更高分辨率的GIF。
想象一下，一颗卫星正在观察海洋上的船只。当它为每艘船拍照时，一个算法决定它是什么类型的船。但是一个狡猾的水手在甲板上画了一个图案，迷惑了卫星，所以它无法确定它在看什么。
卫星如何解决它的问题?根据一项新的研究，有一天答案可能是:在它朋友的一点帮助下。
在过去的六年里，桑迪亚国家实验室一直致力于一个由空军研究实验室领导的自主项目，使一组相对较小且价格低廉的卫星能够作为一个独立的自主单元一起工作。该项目可以提高国家执行国家安全任务的能力，包括情报、监视、侦察、气候监测和应急响应。
例如，一颗困惑的卫星可以将它的问题传达给网络中的其他卫星，这些卫星可以立即将它们的传感器指向同一地点，结合它们的数据并做出明确的识别。
桑迪亚项目经理杰里德·米切尔说:“这是一个从大型、精致、价值数十亿美元的卫星到谈论数百万美元卫星的范式转变。”
虽然目前的研究目标是连接大约12颗卫星，但研究人员表示，进一步的发展可能会导致连接更大的网络。
桑迪亚太空项目高级经理德鲁·伍德伯里(Drew Woodbury)说:“最终的想法是扩大到可能覆盖整个地球的星座，甚至可能与非太空资产(如地面或飞机上的传感器)协调数据收集。”
当一颗卫星探测到可能感兴趣的物体时，小组中的其他卫星可以通过传感器提供的更多信息来帮助识别它。点击缩略图可以看到更高分辨率的图片。
一组自主卫星协同工作，可以减少依赖任何一颗卫星的风险，并减少地面工程师试图解决技术难题时的停机时间。如果网络中的一台机器停止工作，其他机器可以自动重定向它们的传感器来填补空缺，或者重新路由围绕它的通信。
伍德伯里说:“总的来说，目的是建立弹性，使使命继续下去。”
桑迪亚公司积极参与该项目，开发机器学习和自主算法、雷达传感器、计算机模型、通信协议和飞行软件。研究人员一直在为太空建造专门的硬件，在太空中，尺寸、重量和功率的预算通常比在地面上更紧张。他们已经采用分布式软件在多颗卫星上运行，而无需传统的陆基通信。
桑迪亚通信技术经理Ryan Hess说:“我们希望应用程序能够无缝通信，而不用担心其他应用程序的位置，也不用担心消息在它们之间的物理路由。”
在这幅艺术家描绘的自主星座的图像中，卫星对故障成员的反应。桑迪亚国家实验室正在支持空军研究实验室项目。点击缩略图查看高分辨率图像。
伍德伯里说，卫星自主的美妙之处在于，它可以用于许多应用。这些可能包括自动转动一组望远镜来研究从宇宙深处某处发出的短暂的伽马射线爆发。
伍德伯里说:“这个系统的基本智能只是用来寻找信息，不管这些信息是如何定义的。”“这些功能可以用来实时确定系统应该看哪里，而不仅仅是看人类让它看的地方。”
虽然这些新应用还没有在太空中试用过，但团队成员正在已经在太空中的电子和通信系统上进行测试。
赫斯说:“我们这样做是为了证明这些应用可以适用于航天器资源有限的环境。”
桑迪亚雷达研究经理Nicolas Bikhazi说:“该系统模型可用于进行实验室实验和各种传感器星座配置的贸易研究，以查看哪种传感器星座工作最好。”
通过这种方式，研究人员正在探索未来的架构并设计他们的卫星梦之队。
桑迪亚国家实验室是一个多任务实验室，由桑迪亚有限责任公司的国家技术和工程解决方案运营，该公司是霍尼韦尔国际公司的全资子公司，为美国能源部国家核安全管理局服务。桑迪亚实验室在核威慑、全球安全、国防、能源技术和经济竞争力方面负有主要的研究和开发责任，主要设施位于新墨西哥州的阿尔伯克基和加利福尼亚州的利弗莫尔。
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