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#spacewatchgl意见:必须在国际上实施哪些空间交通管理措施,以提高外层空间的安全和可持续性?

由Antonio Fowl Stark,Winner SGAC SSS-PG论文竞赛2020 

空间交通管理的频谱

空间流量管理(STM)本质上是一个政府间和跨学科领域。精确地了解这些特征,在STM的定义上没有单一相同的定义。实质上,STM是一个具有至少三个频谱的多维领域:就此而言 (1)活动,STM可以从被动观察和警报/警告发出的范围内发出,该发出的空间情境感知(SSA)到有效(RE)方向的空间实体方向,这些实体触摸有源碎片去除(ADR)和去轨道方案。按照 (2)对象,它将轨道碎片覆盖到卫星到轨道过渡对象–所有这些都在尺寸和数字各不相同。按照 (3)管理,它因监管政府强制实施的系统而异,以市场自驾驱动的解决方案而异。试图涵盖所有STM的所有光谱,或者定义其区域,既不是不可行的和无意义的。相反,本文将系统(Casos)概念的复杂自适应系统应用于STM问题,以促进促进泛轨轨道空间的安全和可持续管理的最终目标。

空间交通管理的多元化,作者的图形

STM的当前环境

相关趋势:军国化和新闻空间

两种趋势复合STM努力: (1)空间的军国化 (2)新闻空间演员的增长。 STM以任何容量依赖于庞大的SSA数据库和可靠的轨道/轨迹规划和仿真。上述两种趋势引入了空间对象的不透明性。军事空间资产通常不会宣布其有效载荷类型和任务目的,并且通常具有积极的机动功能,包括像美国空间力的轨道测试车(USSF,2020)这样的重新进入功能。不断增长的新闻空间市场正在引入跨轨道演习,私人空间站,较小的轨道包,如小立方体,以及动态调整的大型低地球轨道(LEO)星座(LLC),如Spacex的Starlink(Muelhaupt等, 2019)。这些违法分类转为传统的SSA数据库,并且更难以跟踪和预测长期。

博弈论解释

两种趋势也存在博弈论方案 (1)零和情况 或者 (2)没有理想的纳什均衡的情景。在军事空间竞赛中,通过抗卫星武器(ASAT)(LAL等人,2018),额外空间资产的利益或对对手资产的破坏可能超过了空间交通增加的潜在危害创建碎片字段,导致零和或迭代的负面和流程。对于新兴的太空演员,轨道条目的收益和风险都很高,而对于遗留空间演员而言,回报和风险都相对较低。两种纳什均衡方案是 (2-a)通过两种类型的演员增加空间参与,导致空间流量的指数增加,或 (2-b)由两个演员的活动威慑,既不是哪一方达到科学/投资回报进步。对于空间来说,既不适用于所有国家的增长平台。

STM解决方案

在过去十年中提出了各种STM问题的解决方案。这些可以松散地分为以下内容: (1) 开发更严格的信息/软件基础架构 (数据); (2) 倡导更可持续的空间资产和部署机制 (硬件); (3) 在轨道协调和争议调解过程 (合法的)。重要的是要认识到,如在任何CAS环境中,这些解决方案都不是相互排斥的。相反,它们是相互依赖的,例如制作卫星更可插拔的(硬件)辅助其跟踪和轨迹预测(数据)。

公私协调和负载共享

最值得注意的是,公共和私营部门都可以实现上述解决方案。为了 (1)数据, 传统上由美国空间监测网络(SSN)进行的卫星的跟踪和编目,越来越多地进行

多光谱天线网络和地站的跨国组,其中许多是私人拥有或操作的。轨迹模拟的前沿技术由ComSpoc(AGI先前的子公司)(如AGI的子公司)开发,这具有灵活的实验,可以使用基于云的系统和商业传感器网络的可访问性(Werner,2020)。

为了 (2)硬件,政府可以提供积极的激励/赔偿结构,以创造一个有利于更可持续的硬件的市场环境。联邦通信委员会(FCC)批准SpaceX Starlink星座对降低空间碎片风险降低轨道高度的条件,这是政府激励(Clark,2019)的一个例子。 FCC 2018罚款Swarm Technologies的Spainbee Constellation用于船上不足的跟踪机制(Colidewey,2018)是使用棍棒实现相同目标的一个例子。

为了 (3)合法,精简批准和私人航天公司的审查流程,确保轨道可持续性的更好标准化,开放市场,以便采取可持续发展措施。在美国商业部门通过空间策略指令2和3(SPD-2/3)创建了“一站式商店”的创造,打算这一点(哈里森&约翰逊,2018年,2018b)。填补跨国诉讼和补偿程序的差距,保险公司正在为轨道事故创造新的保险包(Chrystal等,2011)。

结论:Casos方法

STM作为Casos

由于这些不同剂和力的相互作用,STM问题是系统(Casos)的复杂自适应系统之一。由于Casos的复杂性层,很难识别一个解决方案;对于一个区域的解决方案可能与较大的规模无效,因为环境“适应”拍摄的措施。 (Glass等,2011)

全球STM管理办公室联盟

因此,Casos的解决方案不能是静态的–它需要像问题本身一样动态和自适应。 STM的需求与状态不同,以及从私人服务提供商到将制造商带到监管机构。如果我们系统地阻止来自参与的新兴国家,无法实现安全和可持续的轨道未来。

管理STM的全球政府办公室联盟可以成为标准操作程序和最佳实践的网络。增加的沟通可以降低升级的军事紧张局势,支持学术和私人举措,以弥合各国之间的技术/政策差距。虽然没有一个国家可以法令令国际货币

STM指南,联盟可以促进国内市场遵循全球标准,并采取适合国内需求的法规。通过主要利益攸关方在国际航天大会(IAC)等全球场馆的起始这些论坛可以发出一条消息,即欢迎各方追求清晰,可持续利用的几代人。

参考书目 

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Kangsan Kim(安东尼奥鸟斯塔克), 韩国,
antonio fowl stark;礼貌的作者

是目前以韩国为由的国际商业开发商和太空政策顾问。他担任亚太地区合作伙伴经理,为跨国公司,在该地区联系各国政府,公司和学术界,为空间勘探青年发展的共同目标。他还为康斯拉德基金会担任校友领导委员会成员,他的过去的职位包括世界联合会联合会,世界空间周协会,国家空间社会和软银行企业的联合会。他被发现徒步徒步喜马拉雅山和北极圈的探险。安东尼奥喜欢连接到真正的灵魂,分享冒险,并潜水潜水。您可以在Instagram上找到Antonio @antoniofStark。 

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