• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • NASA utvecklar andra generationens sök- och räddningsfyrteknologi

    NASA:s sök- och räddningsuppdragschef Lisa Mazzuca har hårdvara från utvecklingsarbetet för beacon. Kredit:NASA

    NASA:s Search and Rescue (SAR) kontor, teknikutvecklingsledare för det internationella Cospas-Sarsat-programmet, har utvecklat andra generationens nödsignaler som erbjuder användarna förbättrad noggrannhet och snabbare svarstider. Artemis-astronauter som återvänder från månen kommer att vara de första användarna av dessa fyrar, som kommer att vara kommersiellt tillgänglig för allmänheten under de kommande åren.

    NASA:s sök- och räddningsarv

    Cospas-Sarsat-programmet började som ett internationellt samarbete för att förse första-responders med satellitstödda nödlokaliseringstjänster. Sedan grundandet 1979, programmet har vuxit från ett avtal mellan Kanada, Frankrike, före detta Sovjetunionen och USA för att omfatta 45 länder och organisationer över hela världen.

    NASA har lånat ut sin tekniska expertis till programmet sedan starten. För att på bästa sätt tjäna användarna av systemet, SAR-kontoret vid Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, har utvecklat nödfyrar samt mark- och flygsystem som stödjer dem för en mängd olika applikationer.

    "NASA är stolt över den roll vi spelar i Cospas-Sarsat, " sa SAR uppdragschef Lisa Mazzuca, som även är utbildad helikopterflygofficer och hissoperatör. "Vårt tekniska kunnande ger USA och det internationella samfundet nya sök- och räddningsmöjligheter och ännu bättre service."

    Förbättra nätverkskapacitet

    Medan den ursprungliga satellitstödda sök- och räddningsarkitekturen har tjänat flygare, sjömän och äventyrare väl under många år, NASA och Cospas-Sarsat identifierade ett behov av snabbare svarstider och mer exakt platsdata än vad systemet kunde ta emot.

    Animation som visar hur nätverket Cospas-Sarsat larmar första responders. Kredit:NASA

    De första uppgraderingarna av systemet involverade flygelementen i nätverket. Ny rymdfarkost i Global Navigation Satellite System (GNSS), den internationella samlingen av positionering, navigerings- och tidskonstellationer, bär nu sök- och räddningsinstrument ombord. Dessa satelliter i medelhög omloppsbana kan se större delar av jorden än originalinstrument på satelliter med låg omloppsbana, möjliggör snabbare beacon-detektering.

    Dessutom, det högre antalet GNSS-satelliter som bär sök- och räddningsinstrument möjliggör multilateration, en sofistikerad geometrisk beräkning som erbjuder mycket bättre noggrannhet än beräkningar baserade på data från de mer begränsade konstellationen SAR-instrument med låg omloppsbana om jorden. I sista hand, det kommer att finnas cirka 70 sök- och räddningsinstrument i rymden, med varje extra instrument som möjliggör mer exakta lokaliseringstjänster.

    "Det förbättrar vår beacons platsnoggrannhet från kilometer till meter, " sa SAR:s chefsingenjör George Theodorakos. "Med en signalsprängning, vi kan beräkna en exakt plats för latitud och longitud, vilket är betydligt snabbare än det tidigare systemet."

    Att bygga en bättre fyr

    För att dra full nytta av den nya nätverksarkitekturen, SAR-kontoret började utveckla andra generationens beacon-teknologi. Dessa beacons är designade för att ytterligare förbättra platsnoggrannheten och detektionstiden för systemet samtidigt som de erbjuder användarna en mängd nya funktioner.

    För att förbättra effektiviteten jämfört med den första generationens teknik, andra generationens beacons frontlastar sina nödsändningar, skicka fler sändningar under de avgörande minuterna efter aktivering och sedan minska antalet sändningar allt eftersom. Dessutom, andra generationens beacons separerar informationen de skickar till ett primärt fält, som innehåller alla beacons inbäddade identifieringsinformation, och andra fält som innehåller delinformation och kan anpassas efter kundens behov. Dessa innovationer förbättrar beacons batterilivslängd och ger första responders mer robust data.

    USA kommer att vara det första landet att dra full nytta av andra generationens beacons, eftersom de nödvändiga uppgraderingarna av deras markstationer redan har slutförts. NASA förväntar sig att kommersiell industri kommer att börja sälja beacons inom några år. Internationellt, Uppgraderingar av markstationer och andra generationens beacons kan förväntas strax efter.

    SAR-teammedlemmar och Johnsons tekniker för överlevnads- och räddningssystem utför pooltestning av Angel-fyrar. Kredit:NASA

    Artemis och ANGEL

    Sålänge, de enda användarna av andra generationens beacon-teknik kommer att vara Artemis-astronauter som återvänder från månen. I samarbete med överlevnads- och räddningssystemingenjörer vid NASA:s Johnson Space Center i Houston, SAR-kontoret utvecklade specialiserade ANGEL-fyrar (Advanced Next-Generation Emergency Locator) med hjälp av andra generationens teknologi för astronautlivvästar.

    "Under normala omständigheter, Orion-kapseln kommer att dras upp på däcket på ett fartyg och astronauter kommer att avlägsnas av militär och NASA-personal, ", sade Johnsons överlevnads- och räddningssystemingenjör Cody Kelly. "Om besättningen behöver ta sig ut i vattnet av någon anledning, de är utrustade med våra livräddare, flottar och ANGEL-fyrar för att säkerställa deras snabba återhämtning."

    När det gäller framtida planer, NASA:s SAR-kontor samarbetar med University of Maryland, College Park, att testa en prototypenhet på ett obemannat flygfarkost (UAV) som kan finslipa andra generationens fyrar. Förutom att bevisa riktningssökningstekniken, dessa tester kommer att visa hur UAV kan användas i sök- och räddningsoperationer. Denna förmåga är av särskilt intresse för den amerikanska kustbevakningen, som organiserar vattenbaserade sök- och räddningsinsatser för U.S.A.

    "När vi implementerar den nya sök- och räddningsarkitekturen, " sa SAR biträdande chef Tony Foster, "Det uppstår möjligheter för fortsatt innovation. SAR-kontoret är ständigt engagerat i att hitta nya sätt att förbättra de första insatsernas förmåga att lokalisera och rädda personer i nöd genom att använda nätverket Cospas-Sarsat."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com