美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

admin 2024年4月24日07:27:17评论3 views字数 42370阅读141分14秒阅读模式

公司简介

HawkEye 360 成立于 2015 年,是 Allied Minds 的投资组合公司,Allied Minds 是一家专注于技术领域早期开发的 IP 商业化公司。HawkEye 360 总部位于弗吉尼亚州赫恩登,靠近国家侦察办公室 (NRO) 和国家地理空间情报局 (NGA)。HawkEye 360 的技术和想法最初是由弗吉尼亚理工大学的两位教授 Charles Clancy 和 Bob McGwier 以及前 NRO 员工 Chris DeMay 共同开发的。随着最初的探路者任务于 2018 年 12 月启动,HawkEye 是一个商业拥有和运营的星座,由 15 颗微型卫星组成,另外还计划增加 6 颗,由 HawkEye 360 Inc 开发。该任务为一系

列商业应用提供地面和空中射频 (RF) 发射器的星载地理定位。HawkEye 微型卫星以三颗为一组发射,最近一次发射于 2022 年 5 月。

HawkEye 360(鹰眼360)是一家无线电数据分析公司,成立于2015年9月,位于美国弗吉尼亚州。HawkEye 360公司正在建设和运营全球第一个基于无线电信号测绘技术的商业低轨道星座系统,通过在全球范围内采集特定的无线电上行发射信号,实现高精度无线电测绘和上行射频信号定位。该公司已于2018年12月份发射了首批三颗卫星组成的星座编队,每隔四到六个小时测量一次无线电的使用情况。目前正在进行监测和定位性能测试,并将在2019年发射另外的三颗卫星。

HawkEye 360的目的是利用从卫星轨道上监测和定位无线电信号建立地球的无线电地理数据层,为用户提供特定领域的数据分析报告。例如,定位可疑船只的位置,跟踪船只航线,了解并评估目标船只的行为;帮助无线电用户排除通信系统中的干扰信号;通过识别和定位遇险信号,协助应急搜救工作;深入了解无线电频谱在全球的实际使用情况。

HawkEye 360 公司于2019年2月底调试了首批发射的卫星星座(名称为探路者Pathfinder),并开始对地面的上行发射信号进行地理定位测试。早期测试结果证明了该系统对船舶上的AIS信号和海事雷达信号的成功定位。

美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

概括

任务能力

每颗 HawkEye 微型卫星都携带两台仪器、一个软件定义无线电 (SDR) 和一个射频前端模块。SDR 由两个组件组成:一个嵌入式处理器和三个基带信号处理器。基带信号处理器是集成的射频收发器,利用 ADC(模数转换器)和 DAC(数模转换器)以及射频放大器的组合,可同时处理三个接收器通道。嵌入式处理器系统将双核 ARM(高级 RISC(精简指令集计算机)机器)处理器与 Kintex FPGA(现场可编程门阵列)相结合。处理器系统的两个组件集成到单个芯片中,从而实现 FPGA 和处理器单元之间的简单跨域切换。RF前端连接到基带处理器,允许许多独特的射频路径和天线支持一系列频段和频率。每个可切换路径中都应用了定制滤波器,其中低噪声放大器 (LNA) 和固定到特定频段的衰减器以及低噪声块 (LNB) 可以扩展 SDR 频率范围。

星座系统

HawkEye 360计划在低轨道上部署小型卫星星座系统来监测和定位射频信号,利用采集的信号提供数据分析产品和服务,为特定应用提供频谱感知基础服务。图1为HawkEye 360天基监测系统的结构示意图。
天基监测卫星系统的具体情况如下:
·整个系统计划由18颗卫星组成,分为6个编队,每个编队包括3颗小卫星。
·卫星位于圆形太阳同步轨道,轨道高度为575 km,卫星倾角在97~98度之间。
·每组卫星编队(3颗卫星)可在轨道上实现独立的上行信号定位。
·每颗卫星的重量为15kg,卫星尺寸为40 x 27 x 20 cm.
·目前可监测的信号频率范围为144MHz~6GHz(未来可扩展到Ku频段)。
·每颗卫星都配备了软件定义的无线电(SDR)系统。
·该系统的主要功能是频谱测绘、信号源定位和应急通信。

美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

图1. HawkEye 360天基监测系统结构示意图(来源:HawkEye 360)
为了实现对地面的上行发射信号定位,HawkEye 360系统采用了卫星编队的方法。由三颗卫星组成一组编队,卫星在轨道上飞行的过程中,卫星之间的间距保持在125-250km。当三颗卫星中的任意两颗卫星在目标发射源的可视范围内时,可通过时频差测量(TDOA/FDOA)的方法对该信号进行定位。
HawkEye360未来计划将继续扩展星座的大小,以便将信号的重访率提高到半小时,从而实现近乎实时的全球覆盖。

性能规格

SDR 能够进行 70 MHz 至 6 GHz 的频率调谐,具有两个接收器和两个发射器通道,瞬时带宽高达 56 MHz。两个接收器通道均通过共享本地振荡器 (LO) 进行调谐,从而将单个通道的调谐范围限制在 56 MHz(另一个通道的瞬时带宽)内。RF 前端使用 LNB 将 SDR 频率范围扩展到大约 18 GHz(Ku 频段),四分之一波偶极子、贴片以及宽带按钮和喇叭天线可实现所需的频率范围,从 VHF(甚高频)高频)到 Ku 波段。

鹰眼星座在高度 575 公里、倾角 97.77° 的圆形太阳同步轨道上运行,探路者任务的 LTDN(降交点当地时间)为 1030 小时。星座的目标编队由三艘航天器组成,在完全运行时形成 7 个组,沿轨道均匀分布,相距 125 公里,中间的航天器经过调整,使其具有峰到峰的平面外振荡运动。

空间和硬件组件

HawkEye 任务采用了由 UTIAS/SFL(多伦多大学航空航天研究所 - 太空飞行实验室)开发的 NEMO(下一代地球监测和观测)平台,该平台已经作为一系列政府和商业任务的一部分而活跃。该航天器的尺寸为0.20 mx 0.20 mx 0.44 m,发射湿质量为13.4 kg。由于有效负载具有射频敏感性,因此在其内部设计中必须预防和缓解 EMI(电磁干扰)。因此,航天器被分为三个独立的区域,一个用于有效载荷本身,另一个用于平台的平衡,最后一个区域用于外部环境。这些区域是通过法拉第笼边界建立的,以显着降低噪音。航天器命令和数据处理(C&DH)由两台机载计算机(OBC)操作,与上行链路和下行链路无线电接口。OBC 具有不同的角色,一个负责遥测收集、在无线电之间路由数据包、有效负载操作以及执行时间标记命令,另一个负责轮询姿态确定传感器、运行估计和控制算法,和命令执行器。

鹰眼360探路者集群任务确定 RFI 位置

位于美国弗吉尼亚州赫恩登的 HawkEye 360 Inc. 开发了经典和新颖地理定位算法的创新组合,能够对与众多企业相关的地面和空中射频 (RF) 发射器进行精确的星载地理定位。2018年底,HE360探路者任务(由三颗微型卫星组成的编队飞行集群)将发射,以展示HE360高精度RFI(射频干扰)地理定位技术的商业能力。航天器将被送入高度575公里的太阳同步轨道。1) 2)

探路者任务旨在展示地理定位任务的实用性,并为未来的商业星座铺平道路。最初,设想有十八个卫星星座(排列为六组,每组三颗)用于商业全球服务。然而,最终的星座大小和几何形状将取决于市场因素,包括探路者任务的结果。

HE360 选择了加利福尼亚州圣何塞的 DSI(深空工业)和主要分包商 UTIAS/SFL(多伦多大学航空航天研究所/太空飞行实验室)来为探路者任务设计平台。DSI 是新型水燃料电热推进系统的主承包商和制造商,该系统将在每艘航天器上飞行。SFL 负责所有三个航天器平台的设计和制造。此次任务选择了 SFL 经过飞行验证的多功能 15 公斤 NEMO(下一代地球监测和观测)微型卫星总线。除了在提供低成本高性能小型航天器方面处于世界领先地位之外,SFL 还被选中执行此次任务,因为它是低成本精密航天器编队飞行的先驱,而这是 HE360 任务的关键使能技术。SFL 开发了紧凑、低成本的编队飞行技术,其成熟度和成本是目前其他小型卫星开发商无法提供的。SFL 在 2014 年非常成功的 CanX-4/CanX-5 任务中在轨展示了这种精确的编队控制。3)通过 18 次成功的在轨航天器飞行任务,SFL 的解决方案展示了产品的高可靠性和高可用性,值得广泛的商业应用依赖。通过利用 SFL 成功的航天器平台和编队飞行技术,以及 DSI 的开创性创新和下一代推进系统,该任务将为更小、价格实惠的卫星提供无与伦比的性能。

卫星任务

清楚地了解我们周围的世界变得比以往任何时候都更加重要。作为一个社会,我们面临的许多重大问题都需要结合我们周围世界的背景来提供解决方案。这直接适用于射频领域。HawkEye 360 正在利用射频信号的爆炸性增长及其在资产跟踪方面的应用。这种高精度射频测绘和分析技术带来的机会和应用是巨大的,对广大企业和政府用户具有吸引力。该使命是通过将可视化水平引入历史上只有政府才能理解的领域来填补空白。例如,从太空定位和表征跨多个频段的射频信号的能力将使监管机构能够 电信公司和广播公司监控频谱使用情况并识别 RFI 区域。在交通领域,可以精确监控从空中、地面或海上传输的射频信号。该系统还可用于通过快速精确定位激活的紧急信标来加快搜索和救援行动。

与这一任务相关的射频地理定位是指通过对一个或多个远程观测平台接收到的信号进行信号处理和分析来识别地面信号发射器的位置。在本例中,观测平台是探路者集群中的三艘 HE360 航天器。此后,该航天器将被称为“Hawks”,并单独称为 Hawk-A 至 Hawk-C。

作为本次任务将提供的技术实用性的示例,请考虑 AIS 检测案例。有 21 种不同类型的 AIS(自动识别系统)消息,其中许多包括由船舶 GPS 接收器提供的海船位置。许多现有卫星解码或接收此信息,并将嵌入的地理位置数据用于商业或国家目的。

不幸的是,事实证明 AIS 数据并不普遍可靠。对于海盗或非法捕捞船队等个人来说,很容易“欺骗”他们的 AIS 发射,有效地改变他们报告的 GPS 位置,使他们看起来好像在其他地方,而不是实际所在的地方,或者只是改变他们的标识符。此外,技术能力较低的不良行为者经常关闭其 AIS 收发器 - “变黑”并从港口和卫星 AIS 数据源中消失,同时从事犯罪活动。HE360 将证明 AIS 和其他信号的独立地理定位是可能的,而无需信任传输中潜在的虚假数据。如果 AIS 发射器被禁用,

三架“鹰”将编队飞行,随时都能看到大量地面发射器。当传输源自拦截卫星的共同覆盖范围时,成对的卫星或整个三颗卫星可能会拦截相同的传输。卫星将使用 GPS 接收器同步时钟,而这些 GPS 接收器将稳定控制卫星数字化 RF 调谐器有效负载中调谐频率的 PLL(锁相环)。

信号将在对应于卫星和发射器之间不同倾斜范围的不同时间到达三个接收器。信号将到达与从发射器到接收器的信号传播路径方向上的速度分量相对应的不同视在中心频率(多普勒效应)。比较接收器对之间的到达时间 (TOA) 和到达频率 (FOA) 测量结果是使用多点定位发现发射器位置的基础。GPS 接收器可以精确估计接收器的位置和速度,从而提供多点定位所需的其余信息。

系统应用场景
海事船舶监控
自动识别系统(AIS)强制安装在300吨以上的商用船舶,并且也广泛用于较小的船舶。AIS使用两个VHF频率(161.975MHz和162.025MHz),用于广播船只的GPS位置信息。但是,由于各种原因(如非法捕鱼、贩毒、走私、武器贩卖等),操作员可以关闭船舶上的AIS系统,或篡改GPS位置信息,从而断开外界的位置跟踪。
利用天基监测系统定位目标发射的无线电信号,对发射对象的行为进行分析,可用于海事船舶活动的监测。天基监测系统可独立地对船舶上的AIS广播信号进行定位,不依赖其GPS信息,确定其真实位置,以帮助支持合法的捕鱼或运输行为,并识别非法活动的船只。
除了AIS之外,还可以定位其他的无线电信号。天基监测系统能够对许多不同类型的信号和频率的发射源进行定位。例如来自船舶的导航雷达或卫星通信信号,从而动态跟踪船舶的位置。图2为HawkEye 360的卫星系统定位船舶的位置并跟踪非法运行的船只。
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图2. 定位跟踪非法运行的船只(来源:HawkEye 360)
干扰信号定位
快速有效地识别和定位射频干扰对于确保频谱的可持续性和安全性至关重要。确定干扰源的位置和来源的现有方法所付出的代价可能很高,并且通常需要很长时间才能定位精确的位置。HawkEye 360通过开发具有高重访率和低延迟的监测卫星来应对日益增长的通信干扰问题。
图3为HawkEye 360对AIS广播信号(频率约为162MHz)进行TDOA/FDOA测量的定位测试,识别了526艘船只。图4为HawkEye 360对X频段船载海事雷达信号进行定位测试,成功定位了该区域的9艘船只。
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图3. 对船舶AIS信号的定位测试(来源:HawkEye 360)
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图4. 对船载X频段雷达信号的定位测试(来源:HawkEye 360)
HawkEye 360通过天基系统监测特定地理区域的上行信号,识别通信干扰来源并定位干扰源,最终希望建立一个全自动的无线电信号定位系统,该系统将使用机器学习技术识别干扰源并做出响应。
频谱测绘
无线电频谱是一种拥挤、竞争激烈的有限资源。理解和可视化无线电频谱使用情况对于决定未来的频谱分配和使用至关重要。频谱共享使用等概念可根据频谱的实际需求和可用性快速的变化。这些系统需要特殊的工具和数据才能在动态频谱环境中有效运行。用于管理这些动态频谱使用情况的新工具通常利用基于地面的无线电监测传感系统,但是地面监测系统具有非常有限的覆盖范围和很高的运营成本。
HawkEye 360的频谱监测方法本质上是将有限的地面无线电监测传感系统移入到卫星轨道。卫星平台用于采集直径在数百公里区域中的射频信号信息。从而可以提供经济、快速的频谱使用数据的服务。图5为频谱测绘示意图。
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图5. 频谱测绘示意图(来源:HawkEye 360)
HawkEye 360利用星载软件定义无线电(SDR)系统来实现信号监测,随着技术的变化,卫星可以定期更新。HawkEye 360采集必要的信号信息,以近乎实时地可视化无线电频谱的实际使用情况。这些数据可用于绘制全球频谱地图,向政府监管机构提供准确且具有成本效益的频谱使用数据。频谱测绘最终可以使频谱使用更加动态,实现更广泛、快速地频谱共享政策。

发射卫星

HE360 探路者任务采用经过飞行验证的多功能 NEMO 平台 UTIAS/SFL。这种最先进的微型卫星总线已被广泛的商业和政府用户所采用,并依赖于只能提供高性能、高可靠性且价格实惠的平台的应用程序和商业模式。事实上,挪威政府选择 NEMO 总线用于 NORSAT-1、-2 和 -3 卫星(科学、海事 AIS、VDES 和雷达应用),印度政府选择用于 NEMO-AM(气溶胶监测)、 GHGSat Inc. 负责 GHGSat Constellation(温室气体排放监测)。该平台支持全套传统 SFL 子系统硬件。NEMO 平台是可配置的,如果需要,许多设计方面都可以定制。NEMO 平台本身建立在 SFL 广泛使用的 GNB(通用纳米卫星总线)的基础上。通过利用传统设计和多年在轨运行积累的经验,与探路者任务相关的成本、进度和风险都显着降低。4)

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图 1:HE360 Pathfinder 平台的艺术家渲染图(图片来源:UTIAS/SFL)

HE360 Pathfinder 平台本质上是一个 20 x 20 x 44 厘米的外形尺寸,带有约 7 厘米高的附加“夹层”,发射湿质量为 13.4 千克。与按照 CubeSat 标准设计的航天器类似,四个发射轨道与分离系统连接,并在从 SFL 的 XPOD 分离系统弹射期间引导航天器。探路者号航天器的外观如图1所示。总线结构主要采用轻质镁材料,结构部件经过精心布置,可提供较高的机械裕度。航天器的结构概念是基于双托盘的设计,如图2所示。大多数平台航空电子设备都集中在航天器的+Y 端。这使得集成和线束设计变得容易,并提供相当大的有效负载容纳空间。

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图 2:HE360 Pathfinder 的内部布局(图片来源:UTIAS/SFL)

由于航天器携带敏感的射频有效载荷,EMI(电磁干扰)缓解是设计中的一个重要考虑因素。航天器被分为三个不同的射频区域:i)在其外壳内隔离的有效载荷,ii)平台的平衡,以及iii)航天器外部的环境。这些区域是通过创建边界(本质上是法拉第笼)来设置的,这会显着减弱噪音。这是通过以下方式完成的:

• 使用 RC 滤波连接器,其尺寸可抑制高于设计截止频率的信号

• 使用导电垫片确保法拉第笼所有接口的直流和射频密封

• 严格的孔径控制,可显着衰减射频噪声,但仍符合航天器通风要求。这对于航天器外部尤其重要,因为严格的孔径控制是为了防止噪声的传播,否则这些噪声可能会被有效载荷接收天线接收到。

探路者航天器采用单弦设计,形成紧凑、低质量的航天器。电源架构基于SFL的模块化电源系统(MPS),通过车身安装的高效三结太阳能电池阵列发电,并使用12V锂离子电池进行储能。MPS 内的太阳能电池阵列和电池调节器 (SABR) 单元提供峰值功率跟踪功能以优化发电。除了未稳压的 12 V 总线之外,MPS 还提供功率调节功能以生成 3.3 V 和 5 V 稳压总线,以及负载切换和针对非标称电压和电流事件的保护。

C&DH:命令和数据处理架构以两台 SFL 设计的机载计算机 (OBC) 为中心,它们与上行链路和下行链路无线电以及所有其他航天器硬件连接。一台 OBC 名义上被指定为内务计算机 (HKC),负责遥测收集、将数据包路由到无线电和从无线电路由、有效负载操作以及执行时间标记命令。第二个 OBC 被指定为姿态确定和控制计算机 (ADCC),负责轮询姿态确定传感器、运行估计和控制算法以及命令执行器。两台计算机都交叉连接到所有板载硬件,提供一定程度的冗余。在此配置中,如果需要,任何一台计算机都可以承担另一台计算机的任务。

射频通信:主要遥测和命令分别在 S 波段和 UHF 中提供。SFL UHF 接收器用于以固定的 4 kbit/s 数据速率提供上行链路信道。下行链路使用可变数据速率 SFL S 波段发射机,可在 32 kbit/s 至 2048kbit/s(动态缩放)之间运行,采用 BPSK 或 QPSK 调制和 0.5 速率卷积编码。该平台还配备了专用的高数据速率有效载荷链路:S波段上行链路、X波段下行链路以及与S波段其他卫星的交叉链路。X 波段发射器的可用数据速率为 3 – 50 Mbit/s。发射机使用 OQPSK(偏移正交相移键控)和 1/2 速率卷积编码 FEC(前向纠错)方案。高速 S 波段上行链路在有效负载 SDR 本身内实现,LNA(低噪声放大器)位于无线电和安装在身体上的贴片天线之间。虽然任务不需要,但集成了 SFL S 波段卫星间链路,以展示完全在轨道上执行地理定位计算的能力。在这种情况下,必须在卫星之间交换信息,以便所有测量都驻留在单个航天器上,从而可以解决地理定位问题。

ADCS(姿态确定和控制子系统):ADCS 采用六个太阳传感器、一个三轴磁力计和一个三轴速率传感器来确定姿态。姿态控制是通过三个真空核心磁力器和三个反力轮实现的。轨道位置和速度测量由 L1/L2 GPS 接收器和有源天线进行采样。有多种姿态控制模式可供选择,包括防翻滚(用于运载火箭启动后的初始稳定)、惯性指向、天底跟踪、对准约束和地面目标跟踪。该系统可实现 2σ 的指向精度,在日光和日食下的误差分别仅为 2.1° 和 4.2°。

推进系统:DSI(深空工业)正在提供一种新型电热推进系统,该系统使用液态水作为工作流体,相对于其他类似性能的市场选择,显着降低了集成和发射风险。该装置的合格比冲 (Isp) 为 182 秒,与典型的冷气系统相比具有卓越的性能。相反,虽然它的 Isp 低于新推出的低功率电力推进系统,但较高的推力意味着 DSI 的系统可以准脉冲方式使用。这减少了操作所需的时间。电力推进系统通常还使用高压电源或射频放大器,这些电源或射频放大器会产生宽带射频噪声,这对射频有效负载有害。然而,探路者号的推进系统的 ΔV 为 96 m/s,该系统具有易于扩展的推进剂罐,可以简单地调整推进剂体积。水推进剂需要始终保持液态。航天器的热设计被动地将推进剂维持在液态,但辅助加热器的位置可以在紧急情况下增强这种作用。

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图 3:电热推进系统图像(图片来源:DSI)

它的成形

SFL 在开发和实施旨在执行作战编队飞行任务的技术和算法方面拥有悠久的历史。CanX-4 和 CanX-5 航天器是第一批展示自主编队重新配置和控制的纳米卫星,控制误差小于一米(参考文献3)。这是通过基于载波相位差分 GPS 技术的实时相对导航算法实现的,该算法的典型 RMS 误差优于 10 厘米。此外,还开发了漂移恢复和位置保持(DRASTK)软件,并成功用于设计和实现航天器与运载火箭初始分离后的交会引导轨迹,并在被动安全相对状态下保持粗略的沿轨分离。通过适当调整平面内和平面外运动的相位来配置。5)凭借在应用编队制导和导航方面的成功记录,SFL 具有独特的优势,能够在 HE360 探路者任务中实施这些技术。

探路者任务的基线轨道是圆形太阳同步轨道,高度为575公里,当地时间为降交点时间10时30分。在目标编队中,三艘航天器沿轨道等距间隔125公里。中间的航天器对其升交点赤经(RAAN)进行了调整,使其具有 20 公里峰值到峰值的平面外振荡运动,其最大值在赤道处达到。对于 RAAN 偏移轨道,形成在星团的最大和最小亚纬度处共线,发生在北极和南极地区附近。极地地区的地理定位精度降低是可以容忍的,因为该地区的人口和活动有限。此外,有效载荷数据将被频繁下载到该地区的X波段地球站。由于需要 RAAN 校正,维护这种地层的成本很高,所以不需要倾斜差。这种编队在用于射频信号地理定位的地面目标观察几何形状与编队初始化和维护的燃料成本之间提供了良好的平衡。本工作采用[6]中的准非奇异平均轨道元素集有几个原因。首先,考虑到地层设计变量与相对运动的 Hill-Clohessy-Wiltshire 方程解的关系,这种参数化产生了地层设计变量的直观几何表示。其次,相对运动方程显着简化,因此编队引导和控制任务可以更容易地转移到船上。最后,轨道元素的使用很容易有助于分析“平均”或平均相对运动,从而忽略短周期和长周期振荡,仅控制地层中的线性漂移。准非奇点元素不能用于赤道轨道,但这并不被认为是一种损害,因为从地面覆盖角度来看,此类轨道对 HE360 不利。

所需的编队控制为 5 公里 (1σ),还必须能够承受 1 周的地面站中断。所选择的制导、导航和控制策略可以在航天器上实施,但鉴于相对粗略的编队保持要求,目前控制机动需要在地面上计算并上传到每个航天器。该策略消除了在不需要的情况下实施自主相对导航和控制的复杂性和风险。目标任务持续时间为两年,延伸目标为三年。在此期间,三艘飞船中只有两艘受到主动控制。从动力角度来看,航天器必须至少间隔 45 分钟进行轨道控制机动。

从概念上讲,编队控制策略分为两个阶段:编队初始化和位置保持。航天器系统经过两周的调试期后,初始化阶段预计将持续约六周。在初始化过程中,三艘航天器中的两艘被操纵进入目标编队——具体是哪两艘取决于与运载火箭分离时的初始相对配置。预计所有三艘航天器将在距 SFL XPOD 分离系统约五分钟的时间部署,每艘航天器的速度约为 1.8 m/s,相对于当地轨道框架处于不受控制的方向。根据每个航天器的 GPS 遥测数据,可以为受控航天器的每个排列模拟制导计划。燃料消耗最小的航天器对将被选为未来的受控航天器。整个初始化阶段被分为子间隔(ΔTinit),在此期间大约85%的轨道被分配用于控制,而15%被保留为无机动周期,用于轨道确定的目的,用作下一次初始化的输入窗户。

编队初始化期间的制导定律基于6),其中从某个初始状态到最终期望状态的燃料最佳重新配置被视为最小化微分平均轨道元素的净总变化的问题。这是可能的,因为轨道元素的增量变化可以等同于脉冲推力机动(即速度的瞬时变化)。制导计划在微分平均轨道元素空间中从当前时间到期望的初始化时间(以 ΔTinit 间隔)生成一组航路点。下一个子间隔开始时的航点被用作当前控制周期内的目标。

每个初始化子间隔期间的控制机动集合是使用 Roscoe 等人的方法计算的,该方法利用连续时间和离散时间最优编队重构问题之间的对偶性,以便迭代求解一组机动位置和幅度,产生最小燃料机动计划以在目标时间到达目标航路点。7)该控制策略得到增强,以强制执行机动之间的最小时间间隔,并防止在可配置的“无推力”窗口内计划机动,这些窗口由操作员指定为一组间隔。

位置保持制导律旨在将航天器保持在指定的控制窗口内,同时使用偏心率/倾角矢量分离概念保持航天器被动安全。8)位置保持阶段被概念化为长时间的无控制(漂移期;大约 1 周),随后是一个发生控制机动的短窗口(控制期;大约 4 个轨道)。该策略的动机是9),从而在每个控制窗口期间,主动航天器瞄准特定的微分半长轴,这将导致从控制窗口的一侧到另一侧的漂移。同样,调整相对偏心率矢量,使其在漂移周期中途与相对倾斜矢量平行,这最大限度地提高了漂移周期的安全性。在每个控制周期期间,相对倾斜矢量简单地重新调整至其目标值,因为这里不需要漂移。较长的漂移期是允许的,因为控制机动预计不会频繁发生,因为所有航天器都会反映其姿态,从而最大限度地减少差异阻力对编队的影响。该策略的一个附带好处是最大化执行有效载荷观测所花费的时间。10)

编队控制模拟是在系统工具包(STK)的帮助下进行的。轨道模型包括 30 阶 EGM2008 重力模型、太阳和月亮引起的第三体扰动、太阳辐射压力以及 Jacchia-Roberts 大气密度模型的大气阻力。推力被建模为脉冲,平均误差为零,标准差为 5%。还应用了标准偏差为 10 秒的推力正时误差。还考虑了推力最小脉冲位和饱和效应,以及标准偏差为 2° 的姿态控制误差。

发展现状

• 2022 年 2 月 15 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和数据分析的商业公司,今天宣布其顾问委员会 2022 届毕业生:Deborah Lee 阁下詹姆斯、埃西·B·米勒女士、迈克·罗杰斯海军上将和保罗·F·祖昆夫特海军上将。11)

- HawkEye 360 首席执行官 John Serafini 表示:“HawkEye 360 很荣幸欢迎新一届杰出的顾问委员会领导人。” “随着我们继续将 HawkEye 360 定位为射频数据和分析领域的全球领导者,他们的专业知识将发挥重要作用。”

- 黛博拉·李·詹姆斯 (Deborah Lee James) 阁下在公共和私营部门拥有 30 年国土和国家安全资深经验。作为第 23 任空军部长,她负责 66 万名军事和文职人员的组织、培训和福利以及近 1400 亿美元的预算。在此之前,她曾担任 Science Applications International Corp. (SAIC) 技术和工程部门的总裁,该部门是一家价值 20 亿美元、拥有 8,700 名员工的企业。在 SAIC 的 12 年任期中,Deborah 负责关键治理、财务、业务开发、捕获管理、战略规划、并购和项目执行领域的工作。

- “我很高兴加入 HawkEye 360,这是一家高速发展的公司,为 USG 和国际客户提供前所未有的商用射频地理空间数据,”Deborah Lee James 说道。“无论是监控国界上的可疑活动,还是为我们的作战人员提供更好的态势感知支持,HawkEye 360 都致力于通过太空创新来防范新出现的威胁。”

- Essye B. Miller 女士最近担任国防部首席信息官 (DOD CIO) 首席副官。在此职位上,米勒作为国防部长信息管理/信息技术 (IT) 和信息保障以及非情报空间系统、关键卫星通信、导航和授时项目的主要顾问协助国防部首席信息官。米勒还于 2017 年 12 月至 2018 年 5 月被任命为网络安全代理 DCIO。在加入国防部首席信息官之前,米勒曾在美国空军和美国陆军担任信息技术和网络安全领导职务。她目前是网络安全和技术咨询公司 Executive Business Management, LLC 的总裁。

- “创新是国家在世界舞台上保持空间技术竞争优势的关键,”埃西·B·米勒 (Essye B. Miller) 说。“HawkEye 360 无疑在天基分析领域处于领先地位。我很荣幸能够参与他们的努力,使我们实现国家安全见解的方式现代化。”

- 迈克·罗杰斯上将在经历了 37 年的职业生涯并晋升为四星上将后,于 2018 年从海军退役。他的职业生涯达到顶峰,同时担任美国网络司令部司令和国家安全局局长,创建了国防部当时最新的作战组织,并领导了美国政府最大的情报组织。在这些职位上,他与美国政府领导层、国防部、美国情报界以及国际同行广泛合作,在全球范围内开展网络和情报活动。

- “HawkEye 360 是情报技术领域最具活力的领导者之一,因为他们已经带头收集关键的地理空间数据,以使世界变得更安全,”海军上将迈克·罗杰斯 (Mike Rogers) 说。“我期待帮助 HawkEye 360 为我们的政府、盟国政府和私人合作伙伴部署多智能解决方案,以促进我们全球格局的安全。”

- Paul F. Zukunft 海军上将于 2014 年至 2018 年担任海岸警卫队第 25 任司令。在他担任司令期间,海岸警卫队获得了历史上最高的拨款,用于对其舰队进行现代化改造并升级其基础设施。他拥有 41 年的现役服役经历和 8 个司令部,其中包括三艘海岸警卫队快艇,足迹遍及全球,维护了促进海上安全和安保的黄金标准。2010 年,他在深水地平线漏油事件中担任联邦现场协调员,指挥超过 47,000 名急救人员、一支由 6,700 多艘船只和 120 多架飞机组成的舰队。

“在指挥海岸警卫队的三艘巡逻艇后,我对在海域“大海捞针”所付出的努力和燃料消耗感到遗憾,”海军上将保罗·祖孔夫特说。“HawkEye 360 消除了检测和监控过程中的猜测,您可以在已知威胁到达我们的祖国之前就将其引导至已知威胁。我期待着发展关键的海上意识能力,我希望我个人在担任指挥期间拥有这些能力。”

- “通过这些杰出的顾问,您可以看到我们对支持国家安全任务、扩大商业射频数据和见解的适用性以应对更广泛的公共部门和全球挑战以及确保安全和完整性的持续重视。我们的能力,”HawkEye 360 首席战略官 Kari Bingen 说道。

• 2022 年 1 月 11 日:美国空军研究实验室 (AFRL) 授予 HawkEye 360 一份 1550 万美元的合同,以提供射频分析研究和开发,并帮助政府测试和评估其混合空间情报、监视和侦察架构。12)

HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 在一份声明中表示:“这项协议对 HawkEye 360 来说是一个巨大的机会,可以展示我们在政府开发太空架构时为政府提供的全方位能力。” “我们不仅通过高效的任务分配、收集和交付射频数据(以前从未在商业上可用)来提供价值,而且还通过嵌入式运营支持和增强的分析功能,为不同的最终用户提供适用的见解。最终,我们希望打造一条途径,将有价值的商业能力进一步整合到政府的太空架构中。”

HawkEye 360 运行由九颗卫星组成的星座,用于检测、表征和地理定位来自 VHF 海洋无线电、UHF 一键通无线电、海事和陆基雷达系统、L 波段卫星设备和紧急信标等发射器的射频信号。

- 根据 1 月 11 日 HawkEye 360 的公告,HawkEye 360 过去曾支持 AFRL 演习,但从未通过直接合同工具这样做过。

- 根据新协议,HawkEye 360将以多种方式支持AFRL演习,包括提供人员支持演习、收集数据以及提供数据摄取和分析工具。该协议涵盖 HawkEye 360 参与军事演习,向军事人员介绍新能力,并确定改进这些能力并将其整合到军事行动中的方法。例如,HawkEye 360 可以支持 2022 年环太平洋演习,该演习计划于 6 月至 8 月在夏威夷举行,参与者包括来自 20 多个国家的人员。

- 据国防采办大学网站称,AFRL 通过实验目的协议 (EPA) 向 HawkEye 360 提供资金,这是一种旨在快速采购实验、技术评估和作战效用评估所需的商品或服务的合同。

- 根据 HawkEye 360 公告,“EPA 合同车辆可供所有作战司令部使用,因为他们希望测试和演示创新的商业射频数据和分析,包括到政府地面站的直接下行链路”。

- AFRL 技术项目经理 Charlene Jacka 在一份声明中表示:“国防部不断寻求识别、评估和推荐商业情报、监视和侦察能力,以便将其纳入美国空军和美国太空军的工作流程。我们很高兴有机会利用现实场景更大规模、更深入地探索 HawkEye 360 等领先的射频数据和分析提供商如何补充和加强我们的混合卫星 ISR 架构,并开发新的策略、技术和程序,以实现进一步的效用评估。”

HawkEye 360 全球增长执行副总裁 Alex Fox 在一份声明中表示:“我们的团队很高兴成为 AFRL 项目的一部分,该项目专注于开发和转变太空能力,以实现更有效、更经济的作战任务。我们与 AFRL 有着共同的愿景,即建立政府和商业混合 ISR(情报、监视和侦察)架构,以应对日益增长的全球威胁,并为作战人员提供支持其任务所需的高影响力见解。”

- 弗吉尼亚州雷斯顿的 HawkEye 360 筹集了 1.45 亿美元11 月为其射频数据侦察业务提供资金,最近又宣布追加 500 万美元来自 Leidos 的 D 轮投资。

• 2022 年 1 月 6 日:HawkEye 360 将 D 轮融资扩大至 1.5 亿美元,Leidos 投资 500 万美元。13)

- 总部位于弗吉尼亚州雷斯顿的 HawkEye 360 去年 11 月宣布筹集 1.45 亿美元资金Leidos 签约成为其 D 轮射频数据侦察业务的投资者和战略合作伙伴。根据 1 月 6 日的公告,“Leidos 将利用其在开发高级分析方面的专业知识来利用 HawkEye 360 独特的 RF 地理空间情报数据”。

HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 在一份声明中表示:“HawkEye 360 很高兴欢迎像 Leidos 这样杰出的国防和情报领导者加入我们的世界级投资者团队。” “我们期待利用他们的支持,不仅为国防、情报和国家安全界创造重要价值,也为解决人类和环境面临的一些最复杂的全球挑战的组织创造重要价值。”

Leidos 国家安全太空执行副总裁 Paul Engola 在一份声明中表示:“我们相信这项投资将增强我们在国家安全太空领域的强大能力。这也将创造创新途径,为我们的客户提供大胆的解决方案,帮助他们维护美国及其盟国的利益。”

- Leidos 是美国最大的政府承包商之一,与国防和情报机构广泛合作。Leidos 前身为 SAIC,于 2016 年与洛克希德·马丁公司的信息系统和全球解决方案公司合并。2020 年,Leidos 收购了 Dynetics 和 L3Harris 的安全检测和自动化系统部门。

- HawkEye 360 运行由三个集群中的九颗卫星组成的星座,用于检测、表征和地理定位来自 VHF 海洋无线电、UHF 一键通无线电、海事和陆基雷达系统、L 波段卫星设备和紧急信标。

美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

图 4:HawkEye 360 使用编队飞行卫星提供射频数据侦察(图片来源:HawkEye 360)

• 2021 年 11 月 8 日:HawkEye 360 在由 Insight Partners 和 Seraphim Space Investment Trust 领投的 D 轮投资中筹集了 1.45 亿美元。14)

- 据 11 月 8 日的新闻稿称,借助这笔资金,射频数据侦察公司 HawkEye 360 将扩大其卫星星座和地面基础设施,同时增强为专注于人道主义、环境、商业和国家安全任务的客户提供的服务。

- HawkEye 360 D 轮融资的额外资金由阿拉伯联合酋长国 Tawazun Holding 的投资部门战略发展基金提供。加入此轮融资的还有 Jacobs、Gula Tech Adventures、116 Street Ventures 和 New North Ventures 等新投资者,以及 Advance、Razor's Edge、NightDragon、SVB Capital、Shield Capital 和 Adage Capital 等现有投资者。

- 总部位于弗吉尼亚州赫恩登的 HawkEye 360 凭借最新一笔意外之财筹集了 3.02 亿美元。

HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 表示:“HawkEye 360 很高兴欢迎杰出的新合作伙伴加入我们的世界级投资大家庭,他们都与我们有着共同的愿景,即利用革命性的商业射频监控功能为人类和环境产生积极影响。”在一份声明中。“作为一家新的、拥有良好支持的空间数据和分析公司,我们拥有独特的军民两用技术,我们处于理想的位置,不仅可以为国防、情报和国家安全界创造巨大价值,而且可以改变组织面临的范式非法捕鱼、偷猎、海上走私和环境退化等复杂挑战。”

- HawkEye 360 运行由三个集群中的九颗卫星组成的星座,用于检测、表征和地理定位来自 VHF 海洋无线电、UHF 一键通无线电、海事和陆基雷达系统、L 波段卫星设备和紧急信标。

- 将加入 HawkEye 360 董事会的 Insight Partners 董事总经理尼克·西奈 (Nick Sinai) 在一份声明中表示:“我们很高兴与 HawkEye 360 合作,因为该公司不断扩大规模并扩展其面向政府和商业市场的地理空间智能技术能力。”陈述。

- Seraphim Space Investment Trust 的投资经理 Mark Boggett 在一份声明中表示:“HawkEye 360 是射频分析领域无可争议的全球冠军,我们相信这个市场在未来几年将增长到数十亿美元。”

- Seraphim Space于2017年与HawkEye 360建立了合作关系。该公司还参与了Seraphim管理的AWS Space Accelerator。

- Seraphim 为 D 轮融资贡献了 25 美元。担任 Seraphim Space LLP 首席执行官的博格特表示,这项投资“反映了我们相信这项突破性技术将在环境和安全领域具有的潜力”。“我们相信,HawkEye 360 拥有技术优势以及商业和政府关系,能够在全球范围内快速转型、重塑和发展该行业。”

- HawkEye 360 赢得了政府合同,包括基础价值 1000 万美元的合同以及帮助美国国家地理空间情报局的选项(NGA) 发现、表征和绘制发射射频信号的活动。美国国家侦察办公室于 2019 年授予 HawkEye 360 一份研究合同。

• 2021 年 8 月 22 日:HawkEye 360 是最新加入空间数据协会 (SDA) 的公司,该协会是一个国际性非营利卫星运营商协会。15)

- SDA 成立于 2009 年,致力于支持关键数据的高效、可靠共享,通过共享运行数据和推广整个行业的最佳实践来增强飞行安全。成员包括一些世界主要卫星通信公司。

- HawkEye 360 是一家射频 (RF) 数据分析公司,成立于 2015 年。他们运营着首个商业卫星星座,用于识别、处理和地理定位广泛的 RF 信号。HawkEye 360 使用专有算法提取和分析这些数据,以解决挑战并识别关键见解。他们的客户包括一系列商业、政府和国际实体。

- SDA 使运营商能够通过其空间数据中心以安全和受控的方式汇集其轨道数据(SDC)。随着HawkEye 360加入SDA,SDC现已覆盖275颗GEO卫星和506颗LEO卫星。

- 空间数据协会主席 Pascal Wauthier 表示:“我们很高兴欢迎 HawkEye 360 成为 SDA 的最新成员。随着太空中物体数量的不断增加,运营商之间共享更多数据对于维护飞行安全和减少撞击威胁至关重要。这只能通过更多运营商共同努力来共享有助于提高安全性的运营数据来实现。”

HawkEye 360 太空总监 Lori Metzger 表示:“确保未来太空安全是所有太空运营商的责任。HawkEye 致力于贡献数据和见解,以提高所有操作员的空间态势感知能力。我们期待与 SDA 合作以实现其使命。”

• 2021 年 5 月 11 日:HawkEye 360 Cluster 3 任务预计将于 2021 年 6 月在 SpaceX Transporter-2 任务中发射。Cluster 3 的发射进一步扩展了 HawkEye 360 的下一代卫星星座,该卫星星座可检测和地理定位射频信号。Cluster 3 卫星能够在更广泛的射频频谱范围内收集更大量的数据,为海域意识、国家安全、环境保护等领域创造有价值的、可操作的见解。16)

• 2020 年 12 月 17 日:HawkEye 360 Inc. 已将第二组卫星运送到佛罗里达州卡纳维拉尔角的发射场。作为 Spaceflight Inc. SXRS-3 乘车共享任务的一部分,这些卫星计划于 2021 年 1 月之前通过 SpaceX Falcon 9 发射。HawkEye Cluster 2 是 HawkEye 360 为完成其基线星座而部署的一系列下一代卫星中的第一颗。17)

- 这一发货里程碑意味着 Cluster 2 很快将与该公司的 Cluster 1 卫星一起在轨运行。Cluster 2 的三颗卫星更大、更强大,能够在更长的时间内同时收集多种类型的信号。这些主力卫星将使 HawkEye 360 能够在广泛的频率范围内向美国政府、国际政府和商业客户提供日益强大的天基射频数据洞察。

- 每颗 Cluster 2 卫星都包含由 HawkEye 360 开发的定制 RF 有效载荷。卫星总线由 UTIAS/SFL(太空飞行实验室)制造。除了集群 2 之外,HawkEye 360 已获得全额资助,可在 2021 年和 2022 年初发射另外 15 颗卫星。该公司正在完成集群 3 和 4 的卫星开发,预计将于 2021 年中期发射。集群 5、6 和 7正在开发中,预计在未来 18 个月内推出。全球平均重访率将不到一小时。

- HawkEye 360 不断增长的星座可识别并精确定位来自 VHF 船用无线电、UHF 一键通无线电、海事和陆基雷达系统、L 波段卫星设备和紧急信标等发射器的广泛 RF 信号。HawkEye 360 使用专有算法处理和分析这些数据,为客户提供可行的见解。

- “即将推出的 HawkEye Cluster 2 巩固了 HawkEye 360 作为最先进的 RF 地球分析提供商的地位,”首席执行官 John Serafini 说道。“这些新卫星继续突破商业射频传感的界限。集群 2 的收集能力是我们当前集群的十倍,并且提高了地理定位精度。我们的客户要求获得更多地区的更多数据,因此这些下一代卫星对于为我们的客户提供相关且及时的射频地理空间情报至关重要,以实现国家安全、海域意识、环境保护和无数其他应用。”

美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

图 5:HawkEye 360 的下一代卫星运往卡纳维拉尔角发射(图片来源:HawkEye360)

• 2020 年 7 月 16 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和数据分析的商业公司,今天宣布已成功完成其第二个由三颗卫星组成的集群的环境测试。卫星。HawkEye Cluster 2 的这一重要里程碑为计划于 2020 年底发射做好准备。— HawkEye Cluster 2 将加入该公司于 2018 年 12 月发射的第一个卫星群,使 HawkEye 360 星座的规模扩大一倍。这是一系列下一代卫星中的第一个集群,将提高重访率,并为美国和国际客户带来日益强大的射频数据洞察力,为他们的决策过程提供信息。18)

- HawkEye 360 还有另外五个卫星群,资金充足,正在开发中,将于 2021 年和 2022 年初发射。这个不断增长的卫星群可识别并精确定位来自 VHF 海洋无线电、UHF 一键通无线电等发射器的广泛 RF 信号、海事雷达系统、AIS 信标、L 波段卫星设备、紧急信标等。HawkEye 360 使用专有算法和机器学习工具处理和分析这些数据,为客户提供可行的见解。

- HawkEye Cluster 2 具有重大改进:

a)改进的功能:卫星包含一个新的和改进的软件定义无线电(SDR),可以调谐到广泛的频率并收集更高分辨率的信号数据,以便为客户提供高质量的结果。

b)更高的准确性:凭借强大的更新机载计算,卫星可以以更快的速度处理数据,从而增加地理定位的准确性,从而使客户获得最佳的射频地理空间情报。

c)同时收集:卫星可以同时收集单个区域的多个信号,以进行增强的分析,帮助客户做出更明智的决策。

- “HawkEye 360 对推进天基 RF 地球分析领域的投资不仅涉及国防和情报任务,还涉及通过识别和跟踪非法捕鱼、人口贩运和动物偷猎等非法活动来保护我们的全球公共资源”,HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 说道。“在短短 18 个月内,我们的第一个集群就跟踪了 2000 万个地理位置和感兴趣的信号,以满足世界各地公务员和国防客户不断增长的需求。我们的 HawkEye Cluster 2 卫星的成功环境测试使我们离建立一个全面运行的星座的目标又近了一步,该星座将把不可见的信号转化为洞察力,使世界变得更加安全。”

- HawkEye 360 构建了 RF 有效载荷,UTIAS/SFL(太空飞行实验室)将其集成到卫星总线中。SFL 进行了环境测试工作,其中包括振动、热真空和电磁干扰测试。这些测试模拟了卫星在太空中将遇到的环境。下一步是准备卫星进行发射整合。

- “HawkEye 360 对推进星载 RF 地球分析领域的投资不仅涉及国防和情报任务,还涉及通过识别和跟踪非法捕鱼、人口贩运和动物偷猎等非法活动来保护我们的全球公共资源。” HawkEye 360 的首席执行官 John Serafini 说道。“在短短 18 个月内,我们的第一个集群就跟踪了 2000 万个地理位置和感兴趣的信号,以满足世界各地公务员和国防客户不断增长的需求。我们的 HawkEye Cluster 2 卫星的成功环境测试使我们离建立一个全面运行的星座的目标又近了一步,该星座将把不可见的信号转化为洞察力,使世界变得更加安全。”

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图 6:正在进行热真空测试的 HawkEye Cluster 2 卫星(照片:UTIAS/SFL)

- “每个新集群都会增强 HawkEye 360 收集更多数据的能力,然后我们可以对这些数据进行处理、分析并提供相关且可靠的数据见解,”HawkEye 360 首席运营官 Rob Rainhart 说道。“高度先进的 HawkEye Cluster 2 卫星可以同时捕获多个信号层,以创建更准确、更详细的活动视觉效果,然后在更短的时间内收集这些数据,从而为我们的客户带来利益。”

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图 7:新卫星的成功测试为更快、更可靠的数据收集和情报铺平了道路(图片来源:UTIAS/SFL)19) 20)

• 2019 年 12 月 19 日:美国 FCC(联邦通信委员会)批准 HawkEye 360 发射和运行另外 15 颗卫星,用于从近地轨道进行射频测绘。该许可证于 12 月 10 日颁发,允许 HawkEye 360 在 15 年内发射多达 80 颗卫星,以维持由 15 颗运行航天器组成的星座。21)

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图 8:鹰眼 360 计划运行由 6 个集群中的 18 颗卫星组成的星座,以查明射频信号的来源(图片来源:鹰眼 360)

- 总部位于弗吉尼亚州赫恩登的 HawkEye 360 目前在轨道上拥有三颗探路卫星,多伦多大学航空航天研究所的太空飞行实验室正在建造另外 15 颗卫星。FCC 表示,前三颗卫星不会计入第 15 颗卫星,因为它们是根据实验许可证获得授权的。

HawkEye 360 首席运营官 Rob Rainhart 表示,新的 FCC 批准使该公司能够运营由三颗卫星组成的六个集群,足以以 30 至 50 分钟的重访率精确定位无线电信号。

- “这完全符合我们的商业计划,并且让我们有时间在市场变化时进行协调,”他在 12 月 18 日的采访中说道。

- HawkEye 360 要求 FCC 推迟对该公司 1 月份提交的文件的进一步评估,该文件旨在为扩大的由 80 颗运行卫星组成的星座奠定监管基础。

Rainhart 表示,HawkEye 360 选择采取零敲碎打的方式进行许可,首先关注近期需求,而不是尝试协调潜在更大星座的频谱。

- “我们没有看到协调剩余卫星的任何问题,”他说。“这只是我们选择在短期内不做的事情,以达到完整的星座。”

- Rainhart 表示 HawkEye 360 没有 80 颗卫星星座的时间表。他说,该公司考虑过各种规模的星座,但始终有 18 颗卫星的基准配置。

- 未来绝对有机会发展得比这大得多,”他说。“但我们有时间对此进行研究并进行预先协调,并且我们有时间进行设计。”

- Rainhart 表示,HawkEye 360 的下三颗卫星计划于 2020 年在印度极地卫星运载火箭上发射。他说,这些卫星以及 HawkEye 360 正在建造的其他 12 颗卫星,都将比该公司的前三颗探路者卫星拥有更大的功率、有效载荷体积和容量。

- HawkEye 360 以三颗卫星为一组飞行,使它们保持紧密队形以对信号进行地理定位。其卫星可以检测来自雷达、手持设备、卫星终端和其他发射器的信号,使该公司能够识别海事、国防和其他领域的活动模式。该公司已筹集了超过 1 亿美元的资金,其客户包括国家侦察办公室。

卫星发射

集群 5

全球领先的天基射频 (RF) 数据和分析商业提供商 HawkEye 360 Inc. 今天宣布,其 Cluster 5 卫星已于 5 月 25 日搭乘 SpaceX Transporter-5 Falcon 9 火箭从卡纳维拉尔角成功发射升空。2022 年。一旦 Cluster 5 的在轨检验完成(Hawk-5A、-5B 和 -5C),2022 年最近的发射将拥有双倍的容量和重访率,将HawkEye 360 的星座扩展到 15 颗卫星。这显着增强了该星座服务全球客户需求和监控特定活动的能力。22)

HawkEye 360 约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 表示:“我们发射的每一个增强型卫星集群都有助于我们向政府、商业和人道主义客户及合作伙伴提供更高密度的有价值数据,从而推动我们监测全球活动的努力,打造一个更安全、更有保障的世界。” “一次又一次的发射,这些天基创新正在分析全球射频频谱的已知情况并揭示未知的情况。”

- Cluster 5 包括 Cluster 4 中引入的增强型天线功能,可在对客户重要的各种频率上更灵活地定位信号。4 月 1 日启动的 Cluster 4 已完成检查并进入最终形成阶段,将于 6 月下旬开始收集数据。Cluster 5 预计于 2022 年 8 月实现初始运行能力。

- 最近的这些发射使 HawkEye 360 有望以指数方式增加星座的规模,现在计划每隔几个月进行一次发射。HawkEye 360将继续扩大星座,以实现15分钟左右的重访率,以支持及时的国防、国家安全和商业应用。

集群 4

• HawkEye 360 Inc. 的 Cluster 4 卫星于世界标准时间 2022 年 4 月 1 日 16:24 使用 Falcon 9 火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角成功搭载 SpaceX Transporter-4 拼车任务(40 颗卫星)发射升空。23)

HawkEye 360 微型卫星三颗均包含该公司开发的射频有效载荷,已与地面控制建立通信,并将开始调试过程,以满足不断增长的客户需求。

Cluster 4 扩展了 HawkEye 360 现有的九颗卫星星座,自 2019 年以来,该星座已收集了超过 8000 万个发射器地理位置。新设计的卫星包括增强的天线功能,可在对我们重要的各种频率上更灵活地检测和地理定位信号。顾客。

这是该公司发射的第四组卫星,预计于 2022 年 6 月实现初始运行能力。HawkEye 360 的 Cluster 5 已经过测试,准备最早于 2022 年 6 月发射。Cluster 4 和即将发射的Cluster 5 将使 HawkEye 360 的在轨容量增加一倍,并显着扩展其整个 RF 频谱的收集范围。

另外两个资金充足的集群计划于 2022 年发射。这些集群将使该星座的全球重访率低于一小时。这种重访率对于进一步提高我们监控全球活动和支持及时国防、国家安全和商业应用的能力至关重要。

“Cluster 4 的成功发射标志着 HawkEye 360 实现的另一个重要里程碑。我很自豪看到我们的团队继续提高我们在轨的尖端能力,”公司首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 说道。“我们星座的每一次容量提升和技术进步都为我们向政府、商业和人道主义客户提供及时、独特的见解开辟了新的可能性。”

HawkEye 360 是一家射频 (RF) 数据分析公司。我们运营首个此类商业卫星星座,用于识别、处理和地理定位广泛的射频信号。我们通过专有算法从这些独特的数据中提取价值,将其与其他来源融合,创建强大的分析产品,为我们的全球客户解决严峻的挑战。我们的产品包括海域感知以及频谱测绘和监测;我们的客户包括广泛的商业、政府和国际实体。

集群 3

HawkEye 360 Cluster3 微型卫星(3 艘航天器)于 2021 年 6 月 30 日美国东部时间下午 3:31(世界标准时间 19:31)从佛罗里达州卡纳维拉尔角的 SLC-40 发射,作为 SpaceX Transporter-2 小型卫星乘车共享任务的乘客有效载荷。24)

升空后近 58 分钟后,上级对其发动机进行了第二次燃烧,将其送入高度近 550 公里的太阳同步轨道,88 颗卫星的有效载荷开始部署。来自各个政府和商业客户的卫星在半个多小时内被释放。

集群2

2021 年 1 月 24 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和数据分析的商业公司,今天宣布 Cluster 2(该公司的第二个卫星集群)已成功部署入轨。25)

- 本周日上午,这三颗卫星在 SpaceX Falcon 9 号上发射升空后,从 Spaceflight Inc. 的 Sherpa-FX 轨道转移飞行器中发射出来,并与 HawkEye 360 卫星运营中心建立了通信。在接下来的几周内,这些卫星将经过全面测试、调试,并进入检测、表征和定位射频信号所需的最终编队。

- 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 表示:“我们计划扩大现有能力并探索射频地理空间智能的新可能性,而扩大我们的开拓性星座是我们计划采取的多项强有力措施中的第一步。” “我们很自豪能够成为向美国政府、国际政府、商业和人道主义利益提供射频见解的领先提供商,我们相信,我们最新的部署提高了我们能够提供的见解的频率、质量和数量,将成为对我们的客户来说是宝贵的资源。”

- 该公司处理和分析卫星收集的射频信号数据,为国家安全运营、海域意识、环境保护和众多其他应用提供可操作的见解和独特的知识层。

- Cluster 2 遵循公司的第一个Pathfinder两年前发射的卫星群,但威力要大得多。新卫星可以以更快的速度处理数据,从而提高地理定位的精度,并配备新的软件定义无线电(SDR),可以同时收集各种频率的信号。这些主力卫星的容量显着增加,可以满足 HawkEye 360 客户对强大的天基 RF 数据和分析的需求。

- 既然探路者卫星已经进入轨道,该公司将启动系统检查,并开始在接下来的几周内将卫星操纵到位。这些卫星将能够识别并精确定位来自 VHS 一键通无线电、海事雷达系统、AIS 信标、VSAT 终端、紧急信标等发射器的广泛射频信号。

- HawkEye 360 首席技术官兼创始人 Chris DeMay 表示:“我们业务的核心是射频分析,这依赖于高质量的地理定位射频数据。”“每颗小型卫星都配备了软件定义的无线电,可以调谐到不同的频率并拾取不同的射频信号。当我们看到来自所有三颗卫星的相同信号时,我们对其进行三角测量并找出信号来自哪里。我们将继续发展我们的星座,以提高重访率,我们的下一组卫星已经在开发中,将于 2019 年晚些时候发射。”

- HawkEye 360 使用专有算法和机器学习工具处理和分析信号,以提供可行的见解。该公司正在开发基础产品,以提高全球频谱部署意识,为地球创建射频数据层。由此产生的分析产品将帮助客户评估可疑的船只活动和风险,调查频率的使用方式,检测通信干扰,评估灾难期间的通信中断,并帮助救援人员搜寻遇险人员。

美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

图 9:HawkEye 360 宣布成功部署下一代射频传感卫星(图片来源:HawkEye)

集群1

2018 年 12 月 3 日(格林威治标准时间 18:34),三颗 HawkEye 360 (HE360) 微型卫星(每颗重 13.4 公斤)由 SpaceX Falcon 9 Block 5 运载火箭从加利福尼亚州 VAFB 发射升空,执行 Spaceflight Industries 的 SSO-A “专用乘车共享”任务。26) 27) 28)

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图 10:猎鹰 9 号火箭于 2018 年 12 月 3 日(格林威治标准时间 18:34)从加利福尼亚州范登堡空军基地的 4-East 航天发射场升空(图片来源:SpaceX)

SpaceX 声明:太平洋标准时间 12 月 3 日星期一上午 10:34(格林威治标准时间 18:34),SpaceX 从范登堡空军航天发射场 4E (SLC-4E) 成功将 Spaceflight SSO-A:SmallSat Express 发射到近地轨道基地,加利福尼亚州。此次任务携带 64 个有效载荷,是迄今为止美国运载火箭最大的单次共享飞行任务。升空后大约 13 至 43 分钟进行了六次系列部署,此后 Spaceflight 开始指挥自己的部署顺序。太空飞行的部署预计将在六个小时内完成。29)

此次任务也是 SpaceX 首次第三次发射同一助推器。猎鹰 9 号用于 Spaceflight SSO-A: SmallSat Express 任务的第一级此前支持了 2018 年 5 月的 Bangabandhu Satellite-1 任务和 2018 年 8 月的 Merah Putih 任务。在级分离后,SpaceX 将猎鹰 9 号的第一级降落在“Just Read the指令”无人机,驻扎在太平洋。

轨道:太阳同步圆形轨道,高度575公里,LTDN(降交点当地时间)10时30分。

美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

图 11:SSO-A 任务的自由飞行器与 SpaceX Falcon 9 火箭上级分离的艺术插图(图片来源:Spaceflight Industries)

任务状态

• 2021 年 10 月 12 日:HawkEye 360 Inc.(世界上第一家率先利用天基卫星进行射频 (RF) 数据和分析的商业公司)发射的第三组卫星已实现初步运行能力,并开始提供 RF 服务为客户提供数据和见解。这三颗卫星(称为 Cluster 3)于 6 月 30 日搭乘 SpaceX Falcon 9 火箭进入轨道,并已进入编队状态并完成功能测试。31)

- “最新的发布和调试极大地扩展了 HawkEye 360 能够提供的 RF 数据和分析范围,并扩大了我们在这一革命性商业领域的领先地位,”首席执行官 John Serafini 说道。“我们很高兴这些卫星已经投入运行,并渴望看到它们产生的见解将如何帮助我们的客户解决复杂的全球挑战并让世界变得更美好。”

- 此次调试使在轨的 HawkEye 360 卫星总数达到 9 颗。Cluster 3 卫星包括用于延长使用寿命的冗余系统、用于机载信号处理的增强计算、用于监测 GPS 干扰的专用 GNSS 天线,以及用于提高地理定位精度、射频频率覆盖范围和收集能力的增强功能。

- “我们对我们的团队通过增加 Cluster 3 来扩展我们的星座所做的出色工作感到兴奋。另外七个集群已获得全额资助并计划在未来 17 个月内启动,Cluster 3 只是我们的进展的预览。全球增长执行副总裁亚历克斯·福克斯 (Alex Fox) 表示:“我们的到来,代表着我们在提供高频全球射频活动覆盖范围以满足客户需求方面又迈出了重要的一步。” “当我们部署另外七个集群时,我们最初的十个集群星座将提供对全球射频活动近乎持续的监控。这一组合将使我们能够为国防、情报、环境、电信和全球商业市场的客户提供无与伦比的价值。”

• 2021 年 10 月 5 日:旨在干扰全球定位系统信号的电子设备的激增对五角大楼和许多依赖 GPS 的行业来说是一个问题,因为干扰会影响运营的各个方面。32)

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图 12:HawkEye 360 使用从太空收集的射频数据来检测地中海的 GPS 干扰源(图片来源:HawkEye 360)

- HawkEye 360 首席运营官 Rob Rainhart 表示,挑战之一是确定干扰的精确位置和来源。HawkEye 360 是一家地理空间分析公司,利用卫星跟踪船舶、车辆或任何发射射频信号的设备。

- HawkEye 360 是本周在 2021 年 GEOINT 研讨会(2021 年 10 月 5 日至 8 日,密苏里州圣路易斯)上展示其技术的几家遥感卫星运营商之一。

- Rainhart 表示,卫星收集的射频数据可以帮助定位 GNSS 干扰热点。GNSS 是全球导航卫星系统的缩写,或任何提供定位、导航和授时 (PNT) 服务的卫星星座。

- 该公司的卫星配备了软件定义的无线电,以三颗为一组飞行:一颗在前面,另一颗在后面,第三颗卫星来回摆动。目前有三个星团在轨道上运行。

- Rainhart 表示,HawkEye 360 已向政府和商业客户介绍了 GPS 中断对他们如何应用 RF 数据分析来发现干扰的影响。

- 该公司目前在轨道上拥有三个卫星群,并计划发射更多卫星,这将“实现更加精细的干扰监测工具包,”他说。

- “我们与外国合作伙伴一起参与了一些试验,研究 GNSS 干扰,”他说。“全球客户对这个问题非常感兴趣。”

国防部寻求检测 GNSS 中断的建议

- 国防创新部门 (DIU) 是一个与商业公司合作的五角大楼组织,希望利用来自太空和其他来源的不断增长的数据来定位 GPS 干扰。

- 8 月份的 DIU 征集活动征求有关“故意干扰 GNSS 用户的态势感知”的提案。国防部对“伪造的 GNSS 发射器的持续大面积覆盖,导致局部欺骗现象”特别感兴趣。

- GPS 信号可以通过电子干扰攻击被拒绝。GPS 用户还可能受到伪造的 PNT 数据的攻击,这种技术称为欺骗。

- “整个世界都依赖于基于 GNSS 的系统,但 GPS 架构及其用户很容易受到敌对行为者的否认和操纵,”DIU 表示。

- DIU 项目经理 Nick Estep 表示,征集活动于 8 月 23 日结束,收到了许多提案。

- 埃斯特普告诉《太空新闻》,我们的目标是试验商业可用的数据源,包括天基数据源和地面数据源。

- “有一个完整的商业部门在这个领域发挥作用,我们当然有兴趣利用它,”他说。

- 一个例子是自动识别系统(AIS)——一种船载导航安全装置,可实时传输和监控海上船只的位置。“这是一种可用的商业商品,实际上在某些情况下已被用来表征故意的 GNSS 干扰和欺骗,”埃斯特普说。

- “我们并不是在寻找传统的记录节目,”他说。“我们希望利用已经在商业环境或商业市场中使用的所有这些数据集和分析,并用它来补充政府的能力。”

- DUI 不知道使用哪种类型的数据或传感器。埃斯特普说:“可能存在告知全球导航卫星系统欺骗或干扰的地面信息,也可能是基于太空的信息。”

- 他说,许多来自太空和数据分析领域的供应商已经对 DIU 的请求做出了回应。DIU 将在今年秋天选择多家公司直接向军事客户推销。

- “在第二阶段取得成功的供应商有机会与 DIU 一起参与执行原型,以协作方式与编码人员合作。”

- 埃斯特普表示,供应商面临的一个显着挑战是展示他们如何分析数据并从中得出结论,例如 GPS 干扰是有意还是无意。

- “效果有不同类型,破坏类别也有不同,我们的供应商面临的部分挑战是能够描述效果的特征并向我们展示他们对所看到的内容的信心,”埃斯特普说。“并向我们展示你知道你是如何得出这个结论的。”

• 2021 年 9 月 30 日:HawkEye 360 Inc.,世界上第一家率先利用天基卫星进行射频 (RF) 数据和分析的商业公司,今天宣布,自 2021 年开始以来,它已获得总价值超过 5000 万美元的新合同。今年是其下一代卫星投入运行的一年。33)

- “HawkEye 360 正在经历非凡的一年,客户参与度和预订量创纪录增长,”HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 表示。“我们正在美国、美洲、欧洲、中东和亚洲建立客户深度,包括从试点计划过渡到记录计划。我们正在快速发射卫星,以便有足够的能力来满足我们快速增长的积压客户需求。即使在冠状病毒大流行带来的挑战中,我们的团队也表现出了韧性。该公司的收入每年都翻倍,我们预计今年也不例外。”

- HawkEye 360于一月份成功发射了三颗卫星(Cluster 2),于二月份推出了用于分析射频地理空间情报的Mission Space平台,并于六月份又发射了三颗卫星(Cluster 3)。下一次发射计划不早于 2022 年 1 月,将同时将六颗卫星(集群 4 和集群 5)送入轨道。该公司还有 15 颗卫星正在生产中等待发射,总计 30 颗卫星在轨运行,全球平均重访时间约为 30 分钟。

- 该公司的编队飞行卫星可以检测、表征和地理定位雷达和一键通无线电等设备,从而提高人类活动和生活模式的可视性。这些新数据为国防和国土安全行动、海域意识、环境保护和越来越多的商业应用提供了可操作的见解。

• 2021 年 6 月 30 日:HawkEye 360 Inc. 今天宣布,其 HawkEye Cluster 3 卫星已成功部署到轨道,并与该公司的卫星运营中心建立了通信。HawkEye Cluster 3 加入该公司的HawkEye Cluster 2作为第二代先进射频传感卫星的一部分在轨运行。34)

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图 13:HawkEye 360 编队飞行 Cluster 3 在轨道上的艺术渲染图(图片来源:HawkEye 360 Inc.)

- “我们很高兴我们最新的卫星群已经进入轨道,我们期待着加强运营,将卫星完全整合到我们的星座中,以扩大我们的产品和服务,”首席执行官约翰·塞拉菲尼说。“我们的星座在射频情报商业领域处于领先地位,随着第二代卫星的加入,我们将向我们的政府、商业和人道主义合作伙伴提供更频繁、及时和可操作的数据和见解。在这样的里程碑时刻,我们感谢我们优秀的任务合作伙伴 UTIAS 太空飞行实验室和 Spaceflight, Inc.,他们与我们出色的 HawkEye 360 团队合作,使我们的行动成为可能。”

- HawkEye 360 的卫星是在 UTIAS 太空飞行实验室设计的公共汽车上建造的,并包含 HawkEye 360 开发的最先进的 RF 有效载荷。这三颗卫星于周三搭载 SpaceX Falcon 9 从卡纳维拉尔角发射升空并被分配来自 Spaceflight, Inc. 的 Sherpa-FX 轨道转运飞行器。一旦经过测试并进入编组,Cluster 3 将显着扩大当前星座的全球重访和收集能力。

- “Cluster 3 为我们的星座带来的增加的重访和容量对于检测、表征和理解对我们的客户非常重要的不断变化的射频活动至关重要,”销售和营销执行副总裁 Alex Fox 说道。“另外七个集群已获得全额资助,计划于 2021 年和 2022 年启动,以实现每 20 分钟一次的收集重访。每个集群都将提供新的创新,以满足我们的国防、安全和商业客户快速增长的需求。我们计划将星座扩展到最初的十个集群之外,以实现对全球射频活动近乎持续的监控,这将带来更多价值并确保我们在行业中的持续主导地位。”

- HawkEye 360 提供一层智能——这是一种前所未有的商业化产品——对于了解地球上的人类活动至关重要。如今,海上、空中和陆地上的许多电子系统都会产生射频信号。HawkEye 360 星座可检测、表征并精确定位来自各种发射器的射频信号,包括 VHF 船用无线电、UHF 一键通无线电、海事和陆基雷达系统、L 波段卫星设备和紧急信标。通过处理和分析这些射频数据,该公司为国家、战术和国土安全行动、海域意识、环境保护和越来越多的新应用(特别是在商业领域)提供可操作的见解和独特的知识。

• 2021 年 4 月 14 日:HawkEye 360 筹集了 5500 万美元的额外资金,该公司表示,这将使其能够完成通过射频发射跟踪船舶和车辆的卫星星座。35) 36)

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图 14:HawkEye 360 表示新一轮融资将支持另外三个集群,每个集群由三颗卫星组成,每个集群用于射频地理定位(图片来源:HawkEye 360)

- HawkEye 360 表示,专门从事安全及相关行业的风险投资公司 NightDragon 于 4 月 12 日宣布领投 C 轮融资。现有投资者也参与其中,包括 Advance、Razor's Edge Ventures、Shield Capital、Dorilton Ventures、Adage Capital和 Esri 国际。

- 该公司将把这笔资金用于另外三个集群,每个集群由三颗卫星组成。该公司迄今为止已发射了两个此类集群,预计到 2022 年底将有 9 个在轨运行。此外,这笔资金还将支持地面基础设施和数据处理能力方面的工作。

- NightDragon 此前投资了多家网络安全公司,将 HawkEye 360 视为提供补充服务。“卫星技术是当今数字世界的下一个前沿,”NightDragon 创始人兼董事总经理 Dave DeWalt 在一份声明中表示。“填补这一知识空白将使政府、公司和组织能够最大化其数字生态系统。这是关于网络会议空间,使用 HawkEye 360 的工具来更好地管理和保护关键基础设施。”

HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 在声明中表示:“HawkEye 360 继续快速增长并改进我们的星座,以满足不断增长的客户需求。” “这项投资将进一步实现我们快速重访和低延迟数据及数据分析的目标,因此我们的全球客户可以利用这些信息对紧迫的问题做出快速反应。”

- HawkEye 360 上次在 B 轮融资中筹集了 7000 万美元,时间是 2019 年 8 月。该公司表示,迄今为止已筹集超过 1.55 亿美元。

- 本轮融资是在该公司宣布完成第二组卫星的调试后不到两周进行的,这些卫星于 1 月 24 日在 SpaceX Falcon 9 Transporter-1 乘车共享任务中发射升空。这些卫星以三颗为一组运行,能够精确定位雷达、无线电和信标等射频发射的位置。这引起了商业和政府客户的兴趣,其中包括国家地理空间情报局。

- HawkEye 360 表示其下一组卫星将于 6 月发射,随后又于 10 月发射。未来的集群将在 2023 年之前每季度启动一次。该公司表示,整个星座将允许“大大少于一小时”的重访时间来监控感兴趣的区域。

• 2021 年 3 月 31 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和数据分析的商业公司,今天宣布其最近发射的“Cluster 2”卫星已已具备初步运营能力。这三颗卫星于 1 月份搭乘 SpaceX Falcon 9 火箭进入轨道,现已完成功能测试、进入正确的队形,并开始对射频信号进行地理定位。他们目前正在向客户提供射频数据,并将很快提高产量以达到全面运营能力。37)

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图 15:该图使用 HawkEye 360 的 Mission Space 软件显示 Cluster 2 卫星在第一周内地理定位的 X 波段海洋雷达 [X]、VHF 海洋无线电 [V] 和 L 波段移动卫星设备 [L] 信号运营情况,突出显示繁忙的东/西地中海航运走廊(图片来源:HawkEye 360)

- “这些卫星的调试是商业地理空间情报的重大突破,”首席执行官约翰·塞拉菲尼(John Serafini)说。“作为全球领先的天基 RF 见解提供商,HawkEye 360 很高兴我们最新的卫星表现出色,并向我们的美国政府、国际政府、商业和人道主义客户提供高质量的 RF 数据。”

- Cluster 2 卫星大大提高了 HawkEye 360 首颗“探路者”(Cluster 1)卫星的功能。新卫星具有可延长使用寿命的冗余系统、增强的星载数据处理计算能力、用于监控 GPS 干扰的专用 GNSS 天线、增强了 HawkEye 360 行业领先的地理定位精度、更广泛的 RF 频率覆盖范围以及高达 10 倍的覆盖范围收集能力。

- “Cluster 2 及其相关地面系统象征着我们快速提供新的有影响力的能力的能力,这种能力对于支持我们的客户对全球商业射频数据和分析不断变化的需求至关重要,”执行副总裁 Alex Fox 说道。“我们有一个强大的路线图来部署支持这个高增长行业所需的最先进的商业射频解决方案。与我们的射频分析平台 Mission Space 相结合,我们为各行各业的客户打开了大门,让他们能够无缝地利用有价值的射频见解来进一步实现他们的运营目标。”

- HawkEye 360 正在发射另外五个集群(总共 15 颗卫星)以建立其基线星座。集群 3 预计将于 2021 年 6 月发射,集群 4 将于 2021 年 10 月发射,并计划此后每个季度直至 2023 年进一步发射。一旦基线星座进入轨道,该公司将能够保持远低于一小时的重访率支持对发展中的国防、安全和环境形势进行时间敏感的监测。

• 2021 年 2 月 11 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和分析的商业公司,今天推出Mission Space,第一个专门为促进射频地理空间情报分析而构建的商业平台。38)

- Mission Space 将 HawkEye 360 RF 数据和分析结合在一起,创造直观的体验。通过可视化全球射频活动的整体情况,Mission Space 弥合了射频数据收集和分析之间的解释差距。

HawkEye 360 产品副总裁 Tim Pavlick 表示:“Mission Space 改变了 RF 地理空间智能的世界。我们希望任何分析师都能够通过我们独特的分析发现新的任务见解。在此之前,只有训练有素的专家才能访问和解释射频数据。通过 Mission Space,我们实现了射频地理空间智能的民主化,并利用自动化使更大的社区能够理解和利用从射频信号中获得的见解。Mission Space 是我们不断增长的产品组合中的旗舰产品。”

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图 16:HawkEye 360 推出用于分析射频地理空间情报的任务空间平台(图片来源:HawkEye 360)

- Mission Space 可自动提取和可视化射频信号数据和分析,使分析师能够在一个视图框架内直观地操作和探索可用信息。分析师可以查看有关射频信号的趋势和模式以及深入的详细信息,同时保留射频活动的上下文摘要。

HawkEye 360 执行副总裁 Alex Fox 表示:“Mission Space 是商业射频测绘的一项突破,在商业领域是无与伦比的。该平台将使我们的客户能够有效地从我们的射频信号订阅服务中获取巨大价值。” 它将加速用户在全球国防、情报、商业和人道主义领域采用商业射频分析。”

- Mission Space 利用 HawkEye 360 的专有算法自动识别和表征与 RF 信号数据相关的特定行为。Mission Space 还将上下文海事信息合并到特定的 RF 地理位置,包括船只的身份、历史、过去的制裁违规行为和已识别的行为,从而显着增强态势感知。

- 借助 Mission Space,分析师可以实现日常功能的自动化,例如识别指定感兴趣区域的射频活动或船舶行为模式。通过自动化这些工作流程,分析师可以更快地识别关键见解并收集可操作的情报,以跟上不断变化的事件的步伐。

• 2021 年 2 月 4 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和数据分析的商业公司,今天推出了 HawkEye RF 数据浏览器,Esri 领先的地理信息系统 (GIS) ArcGIS Pro 桌面软件的插件。39)

HawkEye 360 执行副总裁 Alex Fox 表示:“HawkEye RF Data Explorer 为我们的客户提供了强大的功能,可将 RF 地理空间情报集成到世界领先的 GIS 平台上的融合多情报分析中。”进入 ArcGIS 生态系统后,分析师将显着提高他们使用和解释 RF 数据和分析的能力,以增强他们对全球活动的理解。这种新的信息维度提供了使用一套全面的情报来源有效了解活动所需的关键见解。”

- HawkEye RF Data Explorer 通过简化信息摄取、可视化和分析过程,简化了使用公司 RF 数据和分析的体验。用户可以按感兴趣的区域、时间范围和信号类型操纵射频数据,以识别主动影响目标结果所需的生活模式和相关异常。

- ArcGIS 插件集成了各种海上地理定位 RF 信号和相关元数据,以提供有关参与者和活动的关键背景信息。例如,用户可以查看与船舶身份、活动(例如过去违反制裁行为)和航行历史相关的信息。可以将船舶添加到监视列表中以进行自动监控。

- Esri 全球合作伙伴和联盟总监 Robert Laudati 表示:“RF Data Explorer 将 HawkEye 360 的数据直接从云数据存储提取到我们的旗舰分析产品 ArcGIS Pro 中,为来自各个学科领域的数据分析师提供独特且有价值的见解。” “我们期待与 HawkEye 360 建立这种创新合作伙伴关系,并为用户提供强大的集成工具。”

- HawkEye 360 是一家领先的天基射频数据和分析商业提供商。在 2019 年成功部署开创性的射频卫星集群后,该公司将在 2021 年和 2022 年委托另外六个具有增强数据收集和处理能力的卫星集群。2021 年 1 月 24 日,这些下一代集群中的第一个集群2,已成功启动并正在进行测试以过渡到运营。HawkEye 360 的射频信号数据和分析为国家安全运营、海域感知、环境保护和广泛的附加应用提供可操作的见解和独特的知识层。

- 访问ArcGIS Marketplace中的 HawkEye RF Data Explorer或访问https://www.he360.com/products/rfdata-explorer/了解更多信息。

关于 HawkEye 360:HawkEye 360 正在为那些致力于让世界变得更安全的人们提供基于射频 (RF) 地理空间情报的革命性全球知识来源。该公司运营着首个此类商业卫星星座,用于检测、表征和地理定位各种射频信号。这种独特的射频数据和分析为我们的全球客户提供了自信地做出决策所需的高影响力的见解。HawkEye 360 总部位于弗吉尼亚州赫恩登。

关于 Esri:Esri 是地理信息系统 (GIS) 软件、位置智能和地图绘制领域的全球市场领导者,帮助客户释放数据的全部潜力,以改善运营和业务成果。Esri 软件于 1969 年在美国加利福尼亚州雷德兰兹成立,已在全球超过 350,000 个组织以及美洲、亚洲和太平洋地区、欧洲、非洲和中东的超过 200,000 个机构中部署,其中包括财富 500 强公司、政府机构、非营利组织和大学。Esri 在六大洲 100 多个国家/地区设有区域办事处、国际分销商和合作伙伴,提供本地支持。凭借对地理空间信息技术的开创性承诺,Esri 为数字化转型、物联网 (IoT) 和高级分析设计了最具创新性的解决方案。esri.com。

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图 17:HawkEye 360 为 Esri ArcGIS 推出“HawkEye RF Data Explorer”,以提高射频情报的可访问性(图片来源:HawkEye360)

• 2020 年 12 月 16 日:HawkEye 360 Inc.正在支持商业射频 (RF) 地理空间情报 (GEOINT)试点计划美国国家地理空间情报局 (NGA) 利用其编队飞行卫星星座向该机构和作战指挥部提供射频数据和分析,以便分析人员能够探索这一新的商业数据源如何增强情报活动。40)

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图 18:试点计划探索商业 RF 地理空间数据如何增强 NGA 和美国作战司令部情报活动(图片来源:HawkEye 360)

- 作为这项工作的一部分收集的商业射频,正在检查支持各种地理情报应用的可行性,例如其他数据源的提示和提示,包括光电和雷达成像卫星。美国作战司令部还利用这些数据,通过非机密的可共享数据和分析来提高海上意识以及与地区盟友的合作。

- RF GEOINT 试点于 9 月开始,利用 HawkEye 360 与国家侦察办公室的商业集成研究合同来访问商业 RF 数据,然后将其集成到 NGA 的预测 GEOINT 原型 (PGP) 中,该原型支持灵活的开发方法,用于探索新的商业来源和分析。

- HawkEye 360 是第一家使用编队飞行卫星提供商业射频数据和分析的公司。HawkEye 360 于 2018 年 12 月发射了最初的三颗卫星,用于在全球范围内识别和定位广泛的射频信号。HawkEye 360 正在扩大星座,以提高容量和重访率,从计划于 2021 年 1 月推出 HawkEye Cluster 2 开始。Cluster 2 提供的收集能力是 Cluster 1 的四倍多。

• 2020 年 7 月 28 日:HawkEye 360 Inc. 今天宣布将提供每日区域意识订阅 (RAS) 服务。利用公司的RFGeo 产品RAS 允许组织随着时间的推移识别、监控和分析信号行为,从而提供关键任务洞察。大规模射频信号测绘可提供这些区域更深入的态势感知,数据集可使用传统和人工智能算法进行趋势分析。41)

- “我们提供广泛领域的大量数据。我们还使组织能够访问他们想要监控的区域的定期数据和分析,”HawkEye 360 产品副总裁 Tim Pavlick 说道。“订阅者将收到每日收集的 RF 数据,使他们能够全面了解其所在区域、建立历史分析并增强其他地理空间情报解决方案。”

- HawkEye 360 将与客户合作定义可跨越数百万平方公里的区域意识订阅。目前RAS收集区域包括地中海、南海和朝鲜半岛。HawkEye 360 制定了一个收集计划,定期收集高需求信号的组合。该公司以开放标准 GeoJSON 格式提供数据,可与大多数应用程序无缝集成。

- HawkEye 业务开发、销售和营销执行副总裁 Alex Fox 表示:“通过我们的区域感知订阅服务,我们为客户提供了及时、可信的射频信号洞察的可靠来源,这些信号已在该地区进行检测、表征和地理定位。” 360.“这些见解使我们的客户能够更有效地识别、理解和响应对其运营重要的活动。”

- HawkEye 360 的 RFGeo 产品可识别并定位 HawkEye 360 专有卫星星座收集的 RF 信号。RFGeo 是首款可提供跨广泛无线电信号的全球频谱感知的商用产品。HawkEye 360 计划扩展 RAS 产品,以涵盖对客户重要的新领域。

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图 19:HawkEye 360 地中海区域意识订阅,显示三个信号的两个月数据(图片来源:HawkEye 360)

• 2020 年 6 月 25 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和数据分析的商业公司,今天宣布该公司的旗舰产品RFGeo产品现在可以绘制扩展的海洋导航雷达信号目录,以进一步提高全球海上态势感知。通过此次更新,HawkEye 360 引入了第一个 S 波段雷达信号,并将公司库中的 X 波段雷达信号数量增加了四倍。HawkEye 360 现在可以覆盖基于 X 波段磁控管的雷达系统最常用的频率,从而提供更全面的海上活动视图。42)

HawkEye 360 首席执行官 John Serafini 表示:“我们正在通过揭示用于船舶监控的全新数据层来解决海洋领域意识方面的关键差距。”“我们很高兴推出我们的第一个 S 波段信号频率。通过扩展我们的信号目录,我们不仅收集新的、多样化的射频数据集,还提供可操作的情报,以支持客户任务数量和规模的不断增加。”

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图 20:新型 HawkEye 360 雷达信号提供全面的海事意识(图片来源:HawkEye 360)

- 船舶持续操作海事雷达,以安全地从一个点导航到另一个点并避开附近的障碍物,这使其成为跟踪已停止 AIS 传输并变黑的船舶的绝佳手段。300 总吨或以上的商船需要配备 X 波段雷达(9 GHz)。最大的船只还配备 S 波段雷达 (3 GHz),以便在雨或雾中穿透更深处。每个新信号都提高了 HawkEye 360 开发船舶剖面的能力。这些数据可帮助客户识别可能参与走私或非法捕鱼等非法活动的黑船。

- HawkEye 360 业务开发、销售和营销执行副总裁 Alex Fox 表示:“我们的客户需要保持准确、一致的船舶能见度。船舶持续逃避 AIS 检测以进行非法活动,这使得组织来识别和监控他们的行为。我们能够提供独特的数据集,使我们的客户能够掌握船舶活动的脉搏。”

- HawkEye 360 的 RFGeo 可识别并定位 HawkEye 360 专有卫星星座收集的 RF 信号。RFGeo 是首款可提供跨广泛无线电信号的全球频谱感知的商用产品。除了新发布的信号外,RFGeo 还可以独立地理定位海洋 VHF 海洋无线电、UHF 一键通无线电、L 波段移动卫星设备、EPIRB(紧急位置指示无线电信标)海洋紧急求救信标和船舶自动识别系统(AIS)。HawkEye 360 不断向目录中添加信号,以扩大射频识别在陆地、海洋和空中领域的覆盖范围。

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图 21:HawkEye 360 对南非海岸附近船只的 S 波段海洋导航雷达进行地理定位(图片来源:HawkEye 360)

• 2020 年 3 月 3 日:HawkEye 360 Inc. 今天宣布,其探路者卫星的模型已被转移到史密森尼博物馆的永久收藏中,并将在华盛顿特区国家航空航天博物馆未来的画廊中展出。这是在 HawkEye 360 的探路者卫星正式投入使用一年后投入使用以定位射频信号。43)

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图 22:HawkEye Pathfinder 卫星照片(照片来源:HawkEye 360)

- HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 表示:“史密森尼学会选择我们的探路者卫星作为其收藏是一项令人难以置信的荣幸。”“小型卫星正在改变我们在太空中可以实现的目标,我们很高兴能够参与其中这场革命的最前沿。我们希望我们的卫星能够激发下一代的人才。”

- HawkEye 360 的三颗卫星集群在过去一年已成功对超过 1100 万个 RF 信号进行地理定位。这些数据通过支持许多应用程序(例如查找可能从事走私或非法捕鱼的黑船)来实现更安全的世界。

美国国家航空航天博物馆太空历史部馆长詹姆斯·戴维 (James David) 表示:“探路者号很好地体现了小型卫星如何改变航天工业。” “我们期待展示这颗首创的商业射频信号卫星,以帮助讲述太空时代的故事。”

- 探路者卫星计划于 2025 年国家航空航天博物馆翻修完成后进行展示。史密森尼博物馆是世界上最大的博物馆、教育和研究综合体。国家航空航天博物馆是史密森尼博物馆的 19 家博物馆之一。

- HawkEye 360 已获得全额资助,可部署额外的 5 个卫星群,到 2021 年底,在轨卫星总数达到 18 颗。HawkEye 360 目前正在建造第二个卫星群,计划于 2020 年秋季发射。

• 2020 年 1 月 20 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据和分析的商业公司,今天宣布已与全球领导者空中客车公司建立战略合作伙伴 关系在航空航天和国防工业。通过此次合作,空客和 HawkEye 360 将提供目前尚不具备的高影响力地理空间情报解决方案。两家公司都可以利用对方合作伙伴的平台和服务来满足客户的任务需求。44)

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图 23:HawkEye360 和空客公司将利用射频信号数据和卫星图像功能来创建融合地理空间智能解决方案(图片来源:HawkEye360、空客)

HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 表示:“空中客车公司是我们出色的合作伙伴和投资者,因为我们正在开发和实现天基射频数据和分析的未来愿景。”“与空中客车公司一起,我们将能够构建复杂的产品和服务,智能地利用比以前商业化的更全面的数据。”

- 这一合作伙伴关系使 HawkEye 360 和空中客车公司能够融合互补的数据集,以最大限度地为客户创造价值。空中客车公司将在整个欧洲分发 HawkEye 360 的射频数据和分析,以增强其海事、国防和情报产品。HawkEye 360将提供空中客车公司的地球观测光学和合成孔径雷达(SAR)产品及其射频解决方案,为国防和情报客户提供服务。

- 空中客车防务公司情报业务总监 François Lombard 表示:“HawkEye 360 是天基射频数据和分析领域的先驱,也是履行我们为国防、安全和民用客户提高全球态势感知能力的理想合作伙伴。”和空间。“我期待部署这些创新来满足客户不断增长的需求。”

- “世界上第一个 EO、SAR 和 RF 商业星座提供了独特的功能,例如用于前所未有的全球态势感知的提示和提示 Multi-INT 系统,”HawkEye 业务开发、销售和营销执行副总裁 Alex Fox 说道360.“整合这些分析将为客户提供宝贵的见解,以执行更明智的决策。我们对这种独特的关系将为空客和 HawkEye 360 带来的商机感到兴奋。”

- 空客是 2019 年 8 月参与 HawkEye 360 7000 万美元 B 轮融资的投资者之一。美国外国投资委员会 (CFIUS) 批准空客于 1 月 8 日完成投资交易。B 轮融资使HawkEye 360 致力于构建和发射完整的商业卫星星座并开发全系列射频分析产品。

• 2019 年 12 月 19 日:美国 FCC(联邦通信委员会)批准 HawkEye 360 发射和运行 15 颗额外卫星,用于从 LEO(近地轨道)进行射频测绘。该许可证于 12 月 10 日颁发,允许 HawkEye 360 在 15 年内发射多达 80 颗卫星,以维持由 15 颗运行航天器组成的星座。45)

- 总部位于弗吉尼亚州赫恩登的 HawkEye 360 目前在轨道上拥有三颗探路卫星,还有 15 颗由多伦多大学航空航天研究所 (UTIAS) 的 SFL(太空飞行实验室)正在建造。FCC 表示,前三颗卫星不会计入第 15 颗卫星,因为它们是根据实验许可证获得授权的。

HawkEye 360 首席运营官 Rob Rainhart 表示,新的 FCC 批准使该公司能够运营由三颗卫星组成的六个集群,足以以 30 至 50 分钟的重访率精确定位无线电信号。

- “这完全符合我们的商业计划,并且让我们有时间在市场变化时进行协调,”他在 12 月 18 日的采访中说道。

- HawkEye 360 要求 FCC 推迟对该公司 1 月份提交的文件的进一步评估,该文件旨在为扩大的由 80 颗运行卫星组成的星座奠定监管基础。

Rainhart 表示,HawkEye 360 选择采取零敲碎打的方式进行许可,首先关注近期需求,而不是尝试协调潜在更大星座的频谱。

- “我们没有看到协调剩余卫星的任何问题,”他说。“这只是我们选择在短期内不做的事情,以达到完整的星座。”

- Rainhart 表示 HawkEye 360 没有 80 颗卫星星座的时间表。他说,该公司考虑过各种规模的星座,但始终有 18 颗卫星的基准配置。

- “未来绝对有机会发展得比现在大得多,”他说。“但我们有时间对此进行研究并进行预先协调,并且我们有时间进行设计。”

Rainhart 表示,HawkEye 360 的下三颗卫星计划于 2020 年在印度 PSLV(极地卫星运载火箭)上发射。他说,这些卫星以及 HawkEye 360 正在建造的其他 12 颗卫星,都将比该公司的前三颗探路者卫星拥有更大的功率、有效载荷体积和容量。

- HawkEye 360 以三颗卫星为一组飞行,使它们保持紧密队形以对信号进行地理定位。其卫星可以检测来自雷达、手持设备、卫星终端和其他发射器的信号,使该公司能够识别海事、国防和其他领域的活动模式。该公司已筹集了超过 1 亿美元的资金,其客户包括国家侦察办公室。

• 2019 年 12 月 11 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据分析的商业公司,今天宣布已获得来自国家侦察办公室(NRO)。通过该合同,HawkEye 360 将研究将商业射频功能和产品集成到 NRO 的地理空间情报架构中。46)

HawkEye 360 首席执行官约翰·塞拉菲尼 (John Serafini) 表示:“NRO 授予的这一奖项将进一步推动我们的努力,让我们的射频数据能够随时为美国政府服务。我们相信我们的卫星可以补充传统的政府系统,引入商业化的信号功能易于访问和共享,以支持任务需求。”

- 根据研究合同,HawkEye 360 将进行评估、演示和分析,以验证商业射频调查、订购、编目和数据产品可以集成到 NRO 架构中。这些演示将支持审查和增强商业流程,以开发端到端管理系统。

- HawkEye 360 于 2018 年 12 月发射了最初的三颗卫星,以在全球范围内识别和定位广泛的射频信号。自2019年4月实现商业运营以来,HawkEye一直与客户密切合作,测试多种产品并将其推向市场。

• 2019 年 11 月 8 日:HawkEye 360 Inc. 是第一家利用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据分析的商业公司,今天宣布 Advance 在成功收购 Allied Minds 后成为该公司最大股东少数股权。此外,Advance 已承诺向 HawkEye 360 先前宣布的 B 轮融资投资 1500 万美元的主要资本(待监管部门批准),并将取代 Allied Minds 在公司董事会的席位。47)

HawkEye 360 首席执行官 John Serafini 表示:“从 Allied Minds 到 Advance 的转变再次证实了我们作为一家美国拥有、运营和总部的公司的传统,我们知道这对于在新兴 RF 传感市场占据领导地位至关重要。” “Allied Minds 是 HawkEye 360 的重要早期机构投资者,我们很自豪能够为他们带来丰厚的回报。”

- HawkEye 360 成立于 2015 年,是 Allied Minds 的投资组合公司之一。2019 年 11 月 6 日,Allied Minds 的股东投票赞成将其持有的 HawkEye 360 股份出售给 Advance。该交易于今天完成,是过去五年来新航天行业机构投资者首次重大退出。

• 2019 年 10 月 4 日:HawkEye 360 Inc.,第一家使用编队飞行卫星创建新型射频 (RF) 数据分析的商业公司,今天宣布 RFGeo产品现在可以绘制扩展的信号目录,以应对边境安全或反偷猎工作等新市场。RFGeo 可识别并定位 HawkEye 360 卫星星座收集的射频信号。它是首款可提供跨广泛无线电信号的全球频谱感知的商用产品。48)

- HawkEye 360 销售和营销执行副总裁 Alex Fox 表示:“我们很高兴能够推出扩展的信号目录来应对新市场,因为我们在完成 B 轮融资后迅速扩大了公司规模。”并迅速提升我们作为新兴天基射频数据和分析市场的世界领导者的能力。这些新信号提供了更全面的世界视图,以提高我们射频分析的效用。”

- 通过此更新,HawkEye 360 扩展到 VHF 和 X 频段之外,包括 UHF 和 L 频段频率中的第一个 RFGeo 信号。在 UHF 频段,RFGeo 现在正在为陆地上常用的一键通无线电映射信号。通过映射这些类型的无线电,HawkEye 360 可以帮助客户发现应用程序的异常行为,例如发现跨境走私活动或自然保护区内的偷猎活动。

HawkEye 360 产品副总裁 Tim Pavlick 表示:“我们的国土安全客户需要经济实惠的服务来监控和保护边境。他们需要及时的洞察来识别活动和安全威胁。例如,美国大陆、墨西哥和加拿大之间有近 6,000 英里的陆地边界。HawkEye 360 独特的数据和分析将帮助我们的客户在这一边界保持更好的可见性。”

- 此 RFGeo 版本包括两个附加功能更新:

a) VHF 70 增强型 – 船舶经常将海上移动服务识别 (MMSI) 代码编程到其数字 VHF 海上频道 70 广播中。HawkEye 360 使用专有流程提取 MMSI 标识符,从而可以将 VHF 信号与特定船只进行匹配。

b) RFGeo Catalog——自 2 月份以来,HawkEye 360 卫星已收集了数百万个数据点。客户现在可以下订单来访问存档的地理空间数据。该数据集有助于更深入地了解生活模式。

- RFGeo产品于今年4月投入商用。除了新公布的信号外,RFGeo 还可以独立定位海洋 X 波段雷达、海洋 VHF 无线电频道 16 和 70、EPIRB 海洋紧急求救信标以及船舶自动识别系统 (AIS)。HawkEye 360 不断向目录中添加信号,以扩大射频识别在陆地、海上和空中的覆盖范围。

• 2019 年 4 月 4 日:HawkEye 360 Inc. 今天宣布推出首款射频 (RF) 信号映射产品RFGeo 。RFGeo 使用天基 RF 传感卫星 HawkEye Constellation 生成的独特数据来识别和地理定位 RF 信号,提供新的全球地理空间数据层。RFGeo 是该公司的第一个商用产品。49)

- “随着 RFGeo 的推出,HawkEye 360 现在正在履行客户订单,”HawkEye 360 首席执行官 John Serafini 表示。“通过 RFGeo,客户将获得由我们的卫星星座生成的强大 RF 分析功能,以便他们能够更全面地了解世界。我们不仅仅是一个数据源。HawkEye 360 正在为市场带来真正引人注目的射频分析,进一步巩固我们作为新太空领域令人兴奋且快速增长的领导者的地位。”

- 尽管射频信号无处不在,但迄今为止还没有一款商用产品能够独立定位、处理和跟踪广泛的信号。RFGeo 最初将支持海上 VHF 无线电频道、海上紧急遇险信标和船舶自动识别系统 (AIS) 信号的识别和地理定位。在接下来的几个月中,HawkEye 360 将扩展信号目录以支持更多应用。绘制射频信号图将为国防、边境安全、海事、应急响应和电信等许多市场提供宝贵的见解。

- “RFGeo 使用 RF 频谱为我们的客户提供了地球活动的新视角,”HawkEye 360 产品总监 Brian Chapman 说道。“我们使客户能够将 RFGeo 产品中的射频信号地理位置与世界各地发生的事件联系起来。RFGeo 将帮助客户监控射频信号,以支持各种高价值应用和任务,例如海域感知。”

- RFGeo 是 HawkEye 360 核心产品线的一部分,用于提供全球频谱感知。该产品通过提供已识别发射器的坐标和观察到的特性,简化了理解射频信号的复杂性。RFGeo 以标准化格式提供 RF 分析,以便加载到常见的商业 GIS 软件工具中以进行进一步分析。

• 2019 年 2 月 26 日:HawkEye 360 Inc. 已成功调试其三颗 Pathfinder 卫星并开始对射频 (RF) 信号进行地理定位。HawkEye 360 卫星以商业上独特的编队飞行,可独立查明各种射频信号的地理来源。早期测试结果已经证明了 VHF 频道 16 和 70、EPIRB(紧急位置指示无线电信标)和 AIS 信号以及识别海洋雷达信号的成功地理定位。这一专有的数据源使 HawkEye 360 能够定位和分析以前未检测到的活动,为海事、应急响应和频谱分析应用提供新的见解。50)

- “我们正在为全球重要的商业、国防和情报应用生成全新的数据源,”HawkEye 360 首席执行官(首席执行官)John Serafini 说道。“作为第一个提供此类商业数据的公司,HawkEye 360 将帮助我们的客户做出更及时、更准确的决策。我们的团队表现出了令人难以置信的奉献精神和热情,在短短几年内就达到了太空技术的新里程碑。”

- 在海事领域,HawkEye 360 收集的数据可以为执法部门提供可疑船只行为的可见性,为他们追查非法活动提供更好的信息。即使广播的 GPS 坐标不正确,也可以通过紧急信标的地理定位来协助搜索和救援工作。HawkEye 360 的频谱分析可以调查射频频段的使用情况,以最大限度地利用通信频谱并避免干扰。

HawkEye 360 工程执行副总裁 Rob Rainhart 表示:“我们的探路者卫星从地球上空数百英里处收集的射频数据的广度让我们感到非常兴奋。”“我们通过早期测试取得了很大成就,并将继续扩大我们可以地理定位的信号类型。当我们准备在 2019 年将全套商用分析产品推向市场时,我们能拥有强劲的势头真是令人兴奋。”

- 该公司正在使用探路者卫星与选定的客户进行数据验证和战略演示。这些努力将为目前正在开发、将于今年晚些时候发射的下一组卫星的增强提供信息。随着 HawkEye 360 扩展星座以实现近乎持续的全球覆盖,下一代卫星将扩大信号范围、星上处理和数据能力。

• 2019 年 1 月 7 日:UTIAS/SFL(太空飞行实验室)宣布,该公司的三颗编队飞行小型卫星已成功投入使用,这三颗卫星是由 SFL 根据与深空工业公司(现已并入布拉德福德空间公司)签订的合同建造的。鹰眼 360 公司51)

- HawkEye 360首席执行官John Serafini表示,这是商业公司首次使用编队飞行卫星进行射频探测。

• 2018 年 12 月 4 日:昨晚与鹰眼 360 的所有三颗探路者卫星首次接触的第一时刻!初始状态良好,我们现在将开始详细的系统检查。52)

传感器补充

每个航天器将具有相同的有效载荷,由两个高级组件组成:i)SDR,由嵌入式处理器和 FPGA 资源以及基带信号处理器组成,ii)带有天线的定制 RF 前端,如如图24所示。

SDR(软件无线电)

SDR 在探路者卫星上飞行,由一个嵌入式处理器系统和三个基带处理器组成。基带处理器是围绕 Analog Devices 9361 产品构建的。这是一款高度集成的射频收发器,在单个芯片上结合了高速 ADC 和 DAC、射频放大器、滤波、开关等功能。该收发器产品能够在 70 MHz 至 6 GHz 范围内调谐,瞬时带宽高达 56 MHz。9361 有两个接收链和两个发送链。尽管该设备具有传输能力,但它并不适合用于仅接收的探路者任务。有效负载支持三个 9361,因此最多可以在不同的频率上同时处理三个接收通道。尽管 9361 有两个接收通道,但它们是通过公共本地振荡器 (LO) 进行调谐的,这将一个通道的调谐范围限制在另一个通道的瞬时带宽内。该嵌入式处理器系统基于 Xilinx Zynq 7045 SOC,结合了双核 ARM 处理器和 Kintex FPGA。这两个器件非常紧密地集成在单个芯片上,有利于处理器和 FPGA 之间轻松的跨域切换。这对于信号处理应用是有利的。

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图 24:传感器补充的简化框图(图片来源:HawkEye Team)

射频前端

HE360 设计的定制射频前端连接到基带处理器,并提供许多独特的、可切换的射频路径和天线,以支持一系列感兴趣的频段和频率。每个可切换路径都有定制滤波器、低噪声放大器 (LNA) 甚至针对特定频段定制的衰减器。包含一个低噪声模块下变频器 (LNB),可将 SDR 的频率范围扩展至 Ku 频段 (~18 GHz)。一系列天线,包括四分之一波偶极子、贴片以及宽带按钮和喇叭天线,支持从 VHF 到 Ku 波段的整个频率范围。

该处理器系统利用开源信号处理软件和固件来最大限度地模仿桌面SDR产品。这使得地面开发能够在不考虑最终太空硬件的情况下进行,并促进采用“尝试飞行”理念。对于软件方面,将使用GNURadio。GNURadio 是“一个免费的开源软件无线电工具包”。它广泛用于小型空间项目的地面软件处理,并且可能已在类似嵌入式环境中的先前航天器上使用。

在操作中,可以命令有效负载将基带处理器调谐到中心频率并以给定的采样率流采样。名义上,基带处理器将产生复杂(正交)样本。RF 前端也将根据感兴趣的信号进行配置。样本将在 FPGA 中进行一定程度的调节,包括与 ADC 相关的滤波和平衡。然而,HawkEye 将最大限度地提高机载处理能力,只要这样做有助于提高所交付产品的利润2。53)任务在下行链路和交联数据方面固有的限制促使将完整的射频减少到围绕该射频的元数据。为了实现这种减少,实现了针对嵌入式平台优化的用户定义的信号处理链。

该有效载荷在开发的同时获得了相当多的现场空中测试经验,在探路者任务实际启动之前建立了信心。事实上,SDR 有效载荷和接收天线安装在三架租用的飞机上,以不同的编队飞越现场射频发射器(包括海上船只和商业海事雷达等目标),以前所未有的精度产生射频信号检测和地理定位。

图 26:编队中的三个航天器集群的局部地平线足迹重叠示意图(图片来源:HawkEye Team)

图 25:编队中的三个航天器集群的局部地平线足迹重叠示意图(图片来源:HawkEye Team)

地面部分

探路者任务将利用商业地球站服务。2018年4月,鹰眼360选择挪威康斯伯格卫星服务公司(KSAT)为其探路任务提供地面站服务。KSAT 是向 LEO 卫星提供地面站通信服务的领先提供商,特别关注极轨道。该公司总部位于挪威,50 年来一直是地面业务的先驱。其位于北纬78度的斯瓦尔巴地面站是全球最大的商业地面站,由于地理位置独特,可提供全轨道支持。54)

利用斯瓦尔巴地面站将能够及时接收 HawkEye 360 数据。HawkEye 360将使用KSAT Lite产品平台,这是KSAT开发的业界领先的新型空间网络。标准化的 KSAT Lite 解决方案还将使 HawkEye 360 能够连接 KSAT 全球网络中的其他站点,以进一步增强其数据产品的近实时交付。

信号定位技术
定位算法
HawkEye 360对信号定位主要采用时频差(TDOA/FDOA)定位技术,对于微弱信号采用盲相干累计的辅助定位方法。
(1)TDOA/FDOA定位原理
为了实现TDOA/FDOA定位,必须采用卫星编队飞行集群。对于一组编队中的三颗卫星,每颗卫星到地面发射源的距离不同,并且每颗卫星到发射源径向的速度分量不同。比较不同的卫星和发射源之间的到达时间(TOA)和到达频率(FOA)值,可以得到三组TDOA/FDOA,从而计算出发射源的位置。图6为TDOA/FDOA定位示意图。卫星上的GPS接收器提供卫星位置和速度的精确值,并提供不同卫星的精确时钟同步。
为了完全在轨道上实现定位计算,必须在卫星之间交换测量数据,以便所有卫星的信号时频差测量值都集中到进行定位计算的一颗卫星上。因此,卫星编队必须采用星间链路,HawkEye 360采用的星间链路频率为2.41GHz。
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图6. TDOA/FDOA定位
(2)盲相干累计(BCI)原理
盲目相干累计是通过计算发射源的能量密度分布来确定干扰源的位置。通过时间积累能够产生显著的处理增益,对于信噪比太低而无法使用传统TDOA和FDOA技术处理的信号特别有效。
BCI利用从多个候选位置发射的信号能量测量来生成地理区域的能量分布,将潜在区域中的能量密度最高的候选位置作为目标信号发射源的实际位置。图7为盲相干累计定位示意图。
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图7. 盲相干累计定位
定位条件
需要定位的目标信号是多种多样的,具有不同的频率、带宽、发射功率、调制方式等。但是,并非所有发射信号都可采用天基系统进行定位。
信号的链路预算将决定其定位的可行性。具体来说,对于特定的信号,要求卫星接收的信号载噪比必须超过一定的阈值。而载噪比将取决于信号发射的EIRP值和信号频率,并且还依赖于卫星上所使用的有效载荷天线特性。此外,载噪比也会影响定位精度。

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原文始发于微信公众号(太空安全):美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星

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  • 本文由 发表于 2024年4月24日07:27:17
  • 转载请保留本文链接(CN-SEC中文网:感谢原作者辛苦付出):
                   美国HawkEye 360电磁频谱监测卫星https://cn-sec.com/archives/2083034.html

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