estação de plataforma de alta altitude - High-altitude platform station
De alta altitude estação de plataforma ou de alta Altitude Pseudo-satélite (curto: HAPS ) é - de acordo com o artigo 1.66A do Telecomunicações Union's Internacional (ITU) do Regulamento das Radiocomunicações da UIT (RR) - definido como "uma estação em um objeto em uma altura de 20 a 50 km e a uma especificada, nominal, ponto fixo em relação à terra".
Cada estação deve ser classificado pelo serviço em que atua permanentemente ou temporariamente.
- Veja também
Conteúdo
considerações de design
Restrição ao poder
A HAP pode ser uma tripulados ou não tripulados avião , um balão ou um dirigível . Todos precisam de energia elétrica para manter-se e sua carga funcional. Enquanto HAPS atuais são alimentados por baterias ou motores, tempo de missão é limitada pela necessidade de recarga / reabastecimento. Portanto, os meios alternativos estão sendo considerados para o futuro. As células solares são uma das melhores opções que estão sendo usados sob julgamento por HAPS ( Helios , Lindstrand Hale).
seleção de altitude para HAPS
Se um dirigível ou um avião, um grande desafio é a capacidade da HAP para manter stationkeeping em face dos ventos. Uma altitude de funcionamento entre 17 e 22 km é escolhido porque na maioria das regiões do mundo, esta representa uma camada de vento relativamente leve e turbulência acima da corrente de jacto . Embora o perfil do vento pode variar consideravelmente com a latitude e com a estação, de uma forma semelhante ao que é mostrado geralmente obter. Esta altitude (> 17 km) também está acima alturas de tráfego aéreo comercial, que de outra forma provar uma restrição potencialmente proibitivo.
Comparação com satélites
Desde HAPS operar a altitudes muito mais baixas do que os satélites, é possível cobrir uma pequena região muito mais eficaz. Menor altitude também significa muito menor telecomunicações orçamento ligação (portanto, menor consumo de energia) e menor atraso de ida e volta em comparação com os satélites. Além disso, a implantação de um satélite exige um tempo significativo e recursos monetários, em termos de desenvolvimento e lançamento. HAPS, por outro lado, são comparativamente menos caro e são de rápida implementação. Outra grande diferença é que um satélite, uma vez lançado, não pode ser desembarcado para manutenção, enquanto HAPS pode.
aplicações
telecomunicações
Um dos mais recentes usos de HAPS tem sido por serviço de radiocomunicações . Pesquisa sobre HAPS está a ser activamente realizada em grande parte na Europa, onde os cientistas estão considerando-os como uma plataforma para oferecer conectividade de alta velocidade para os usuários, mais de áreas de até 400 km . Ela ganhou um interesse significativo porque HAPS será capaz de oferecer largura de banda e capacidade semelhante a uma banda larga rede de acesso sem fios (tais como WiMAX ), proporcionando uma área de cobertura semelhante ao de um satélite.
aeronaves de alta altitude pode melhorar a capacidade dos militares para se comunicar em áreas remotas, tais como aqueles no Afeganistão, onde o terreno montanhoso frequentemente interfere com sinais de comunicação.
Vigilância e inteligência
Um dos melhores exemplos de uma plataforma de alta altitude utilizado para a vigilância e segurança é Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk UAV utilizado pela Força Aérea dos EUA . Ele tem um teto de 20 km serviço e pode ficar no ar por contínuas 36 horas. Ele carrega um sistema de sensores altamente sofisticados, incluindo radar, óptico e Termovisores. Ele é alimentado por um turbofan motor e é capaz de entregar dados de sensores digitais em tempo real para uma estação terrestre.
Monitoramento em tempo real de uma região
Outro uso futuro que está sendo investigado é o monitoramento de uma determinada área ou região para atividades como detecção de inundação, sísmica monitoramento, detecção remota e gestão de desastres.
Tempo e monitoramento ambiental
Talvez o uso mais comum de plataformas de alta altitude é para monitoramento do ambiente / clima. Vários experimentos são conduzidos através de balões de alta altitude montado com equipamento científico, que é usado para medir as mudanças ambientais ou para manter o controle de tempo. Recentemente, a NASA em parceria com The National Oceanic and Atmospheric Administration ( NOAA ), começou a usar Global Hawk UAV para estudar a atmosfera da Terra.
Como uma plataforma de lançamento de foguetes
Devido à altura, mais do que 90% da matéria atmosférica está abaixo da plataforma de alta altitude. Isto reduz o arrasto a partir da atmosfera para foguetes. "Como uma estimativa grosseira, um foguete que atinge uma altitude de 20 km, quando lançadas de terra vai chegar a 100 km, se lançou a uma altitude de 20 km a partir de um balão." Essa plataforma foi proposta para permitir o uso de (longas) condutores de massa para o lançamento de produtos ou humanos em órbita.
Lockheed-Martin-High Altitude Airship (HAA)
O Departamento de Defesa dos Estados Unidos Agência de Defesa de Mísseis contratada Lockheed Martin para construir um de alta Altitude Airship (HAA) para aumentar a sua Missile Defense System Ballistic (BMDS).
Um veículo mais leve do que o ar não tripulada, o HAA foi proposto para operar a uma altura de acima de 60.000 pés (18.000 m) em uma posição quase geostacion�io para entregar persistente estação orbital manutenção como uma aeronave de vigilância plataforma, relé de telecomunicações, ou de um tempo observador. Eles originalmente proposto para lançar seu HAA em 2008. A aeronave seria no ar por até um mês de cada vez e tinha a intenção de examinar a 600 milhas (970 km) de diâmetro de terra. Ele era usar células solares para fornecer seu poder e seria não tripulado durante seu vôo. O conceito de produção seria de 500 pés (150 m) de comprimento e de 150 pés (46 m) de diâmetro. Para minimizar o peso. que era para ser composto por tecidos de alta resistência e usar tecnologias de propulsão leves.
Uma unidade subescala demonstrador para este projeto, o " High Altitude resistência longa-Demonstrator " (Hale-D), foi construído por Lockheed Martin e lançou em um vôo de teste em 27 de julho de 2011 para demonstrar as principais tecnologias críticas para o desenvolvimento de aeronaves não tripuladas . A aeronave deveria atingir uma altitude de 60.000 pés (18.000 m), mas um problema com os níveis de hélio ocorreu a 32.000 pés (9,800 m) de que a impediram de atingir o seu alvo altitude, e a fuga foi terminada. Desceu e chegamos a uma velocidade de cerca de 20 pés por segundo numa área de floresta densa na Pensilvânia. Dois dias depois do desembarque, antes de o veículo foi recuperado do local do acidente, o veículo foi destruído pelo fogo.
dirigível estratosférica
Um dirigível estratosférica é um dirigível motorizado projetado para voar em altitudes muito elevadas 30.000 a 70.000 pés (9,1 a 21,3 quilômetros). A maioria dos projetos são aviões remoto-operado / veículos aéreos não tripulados (ROA / UAV ). Até à data nenhum desses projetos receberam aprovação da FAA para voar no espaço aéreo dos Estados Unidos.
esforços dirigível estratosféricos estão sendo desenvolvidos em pelo menos cinco países.
O primeiro vôo dirigível motorizado estratosférico ocorreu em 1969, chegando a 70.000 pés (21 km) por 2 horas com 5 libras (2,3 kg) de carga útil. Em 04 de dezembro de 2005 uma equipe liderada por Southwest Research Institute (SwRI), promovido pelo Espaço Exército e Missile Command Defesa (ASMDC), demonstrou com sucesso vôo motorizado da HiSentinel dirigível estratosférica a uma altitude de 74.000 pés (23 km). Japão e Coreia do Sul também estão planejando implantar HAAs. Coreia do Sul tem vindo a realizar testes de vôo para vários anos com um veículo de todo o mundo Eros .
aeronave
Em janeiro de 2018, vários sistemas estavam em desenvolvimento:
- AeroVironment irá projetar e desenvolvimento de protótipos UAV movido a energia solar por US $ 65 milhões para HAPSMobile, uma joint venture de 95% financiado e de propriedade da empresa de telecomunicações japonesa SoftBank ; os seus 247 pés (75 m) -span Helios Protótipo primeiro voaram em 1999 e atingiu 96,863 pés (29.524 m) em 2001, antes de quebrar-se em voo, em 2003; em 2002, os seus 121 pés (37 m) -span Pathfinder Além disso realizada uma carga de comunicações de FL650; sua movido a hidrogênio Observer global projetado para permanecer no ar uma semana na estratosfera voou pela primeira vez em 2010, mas caiu em 2011;
- Airbus constrói o Zephyr, abrangendo 82 pés (25 m) e com peso inferior a 145 lb (66 kg), é concebido para permanecer no ar durante meses e uma versão anterior voaram durante 14 dias em 2010;
- Facebook trabalhado no desenvolvimento da Aquila de alta altitude de vôo-ala UAV movido a energia solar para fornecer conectividade Internet, que mede 132 pés (40 m) e pesando 935 libras (424 kg). Ele fez dois voos de teste de baixa altitude em 2016 e 2017 e é projetado para permanecer no ar na FL650 por 90 dias. Em 27 de junho, 2018 Facebook anunciou que vai suspender o projeto e pretende ter outras empresas construir os drones.
- Thales Alenia Space desenvolve o não tripulado, estratosférico movido a energia solar Stratobus dirigível , 377 pés (115 m) de comprimento e pesando 15.000 libras (6.800 kg), incluindo um 550 lb (250 kg) de carga útil, que é projetado para uma missão de cinco anos com a anual manutenção e um protótipo está previsto para o final de 2020
- China Aerospace Science and Technology Corporation voou de 147 pés (45 m) UAV movido a energia solar -span para FL650 em um vôo de teste 15 horas em julho 2017
- Da Rússia Lavochkin gabinete de projecto é a de LA-252, um 82 pés (25 m) -span, 255 lb (116 kg) UAV alimentado por energia solar concebida para permanecer no ar 100 dias na estratosfera de ensaio de voo.
- Serbian empresa sediada Composite Equipe Tecnologia desenvolve o Pupin HAPS. aeronaves de energia solar em tandem superfície proppeler dois elevador.
Veja também
- Século 21 Dirigíveis
- satélite geoestacionário balão
- Sensor integrado é Estrutura
- Longa Resistência Multi-inteligência Veículo
- Myasishchev H-55
- TCOM Blue Devil