【无线电史话】太空通信与导航（SCAN）测试平台 | 这可能是最昂贵的SDR设备
SCAN测试台（来源：NASA）
对于我来说
这似乎是世界上最昂贵的SDR设备
还有一点神秘
就像量子计算一样
NASA的SCAN测试平台是环绕地球轨道的多功能SDR电台
文：SWLing Post Dan（VR2HF）
太空通信与导航（SCAN）测试平台以前称为通信，导航和网络可重新配置测试平台（CoNNeCT），是NASA研究无线电通信和全球定位系统（GPS）的测试设施。
在国际空间站上的SCAN测试台（来源：NASA）
SCAN测试平台于2012年7月20日在日本的H-IIB运载火箭发射，并安装在国际空间站中，以提供在轨，可调整的软件定义无线电（SDR）设施以及相应的地面和操作系统。这使任务执行者可以在通讯设备部署到太空后通过软件远程更改无线电通信的功能，从而为他们提供了适应新的科学任务环境的灵活性，并从科学有效载荷或通信系统中的异常情况中恢复。
SCAN 测试平台有效载荷用于进行各种实验，目的是进一步推进其他技术，降低其他太空任务的风险并实现未来的任务能力。
经过七年成功超过4200小时的测试，它于2019年6月3日退役，因为它在重新进入地球大气层时在SpaceX CRS-17的后备箱中烧毁了。
国际空间站的外部图像，显示在最低点安装了SCAN测试台。
NASA的太空通信和导航测试台与国际空间站的太阳能电池板相对应。
NASA的太空通讯测试台前世今生
在这张2010年末的照片中，软件工程师在后台工作，当时Glenn研究中心的技术人员Joe Kerka旋转了SCAN 测试平台飞行箱组件。太空通信和导航或SCAN 测试平台将在日本的H–IIB转运车上发射并安装在国际空间站上，并将为在轨，可适应的软件定义无线电设施提供相应的地面和操作系统。这将使任务操作员能够远程更改无线电通信的功能，并提供灵活性以适应新的科学机会并从科学有效载荷或通信系统内的异常情况中恢复过来。这项工作是由SCaN计划赞助的，是Glenn研究中心牵头的，CoNNeCT或通信，导航和网络可重配置测试平台项目的一部分。
Glenn研究中心于2012年2月10日（星期五）上午10:30举行一次媒体活动，以展示SCAN 测试平台在运往日本之前的情况。
图片来源：NASA / Quentin L. Schwinn
source: https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_2171.html
在发射升空后，将在国际空间站上测试新的和改进的未来太空旅行者交流的方式。SCaN测试台，即太空通信与导航测试台，是过去三年在美国宇航局格伦研究中心设计和制造的。
SCaN测试平台将在空间站上提供一个轨道实验室，用于开发软件定义无线电（SDR）技术。这些系统将使研究人员能够在未来几年内进行一系列实验，从而推动新一代空间通信的发展。
该测试平台将成为第一个提供实验实验室的航天硬件，以展示许多新功能，包括利用软件无线电技术的新通信，联网和导航技术。SCaN测试平台包括三个此类无线电设备，每个无线电设备具有不同的功能。研究人员将使用这些设备在测试平台的五年计划轨道寿命中改进这项技术。
SCAN 测试平台项目经理Diane Cifani Malarik说：“软件定义无线电在其生命周期内进行了有目的的重新配置，这使其与众不同。”这可以通过发送给设备的软件更改来实现，从而使科学家可以将其用于多种功能，其中一些功能可能在发布前就不为人所知。传统无线电设备启动后无法升级。
通过开发这些设备，未来的太空任务将能够返回更多的科学信息，因为新的软件负载可以增加新的功能或适应不断变化的任务需求。新的软件加载可以改变无线电的行为，以允许与以后使用不同信号或数据格式的任务进行通信。
太空通信与导航测试台Glenn研究中心的工程师和技术人员（从左到右，顺时针方向）：Joe Kerka，Tom Hudach，Andrew Sexton和Allan Rybar在台车上在电力系统设施的西高湾地区运送SCaN测试台飞行系统。大车。该小组准备使用悬挂在后台的起重设备对飞行系统硬件进行重量和重心测试。图片来源：NASA
SCAN 测试平台是一个复杂的太空实验室，由三个SDR组成，每个SDR都具有旨在推进技术不同方面的独特功能。根据与通用动力公司和哈里斯公司的合作协议，开发了两种SDR，第三种是由美国加利福尼亚州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室（JPL）开发的。JPL还在测试台的外部提供了五天线系统，用于与全美各地的NASA轨道通信中继卫星和NASA地面站进行通信。
NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心开发了驻留在JPL SDR上的通信软件。
Glenn领导了设计，开发，集成，测试和评估工作，并提供了制造，组装和测试SCaN Testbed所需的所有设施，包括飞行器车间，大型热/真空腔，具有混响功能的电磁干扰测试，大型洁净室和多个天线范围，包括洁净室内的一个。
格伦还将成为SCaN测试平台的任务运营中心，与阿拉巴马州汉斯维尔的NASA马歇尔太空飞行中心保持高速联系，以实现与空间站的实时指挥和遥测接口。美国宇航局约翰逊航天中心位于北卡罗来纳州拉斯克鲁塞斯的白沙测试设施以及弗吉尼亚州沃洛普斯岛戈达德的Wallops飞行设施将提供空间网络和近地网络通信。
SCaN测试平台将发射到日本航空航天局H-IIB转运车（HTV-3）上的空间站，并由机外机器人安装到空间站外部桁架上的ExPRESS Logistics Carrier-3。
SCaN测试平台将与其他NASA网络组件一起，帮助构建用于人类探索的新一代太空通信的功能。
Ka波段软件定义无线电（SDR）
Harris AppSTAR™架构
文：mandrews
诸如智能电话和无线电之类的通信设备依靠电磁频谱，尤其是“ S波段”部分来传输数据。鉴于这些技术的日益普及，S波段已成为许多用户的拥塞。对于太空飞行任务而言，这是一个挑战，尤其是考虑到必须从卫星，航天器或国际空间站（ISS）将大量数据快速传输到地球的情况下。传统上，负责从太空基础设施传输数据的信号处理平台通常是为满足特定任务而定制的。不幸的是，任务的现实性和优先级在任务期间可能会发生变化，但是硬件在发射后无法更改。
需要什么？
更多地访问电磁频谱，并在基于空间的硬件操作方面具有更大的灵活性。对于美国宇航局格伦研究中心和哈里斯公司的科学家来说，答案是使用频谱中“ Ka波段”部分的新技术，该技术的功能和波形可以通过更改控制硬件的软件进行调整。类似于如何更新智能手机以添加新的“应用”以利用现有手机执行功能。
结果就是Ka-Band软件定义无线电（SDR），它使用具有可重配置处理器的模块化硬件设计来创建一项技术，该技术可为基于空间的基础架构提供更高的数据传输速度。2012年，SDR作为空间通信和导航（SCaN）测试平台的一部分向国际空间站发射，以验证发射后第三方上传新应用程序的能力。它很成功，至今仍在国际空间站上使用。
取得这一成就之后，哈里斯公司开发了其SDR技术的商业版本，称为Harris AppSTARTM。哈里斯（Harris）提供这种标准化的SDR硬件，以及可针对每个客户的任务进行定制和上传的软件和固件。如今，在太空中使用的无线电设备超过250种，其中包括铱星NEXT卫星星座，其中包含哈里斯为Aireon天基飞机监控系统开发的托管有效载荷，可实时跟踪飞机；以及确切的地球海上船舶跟踪服务。另一项技术使世界之间的联系更加紧密。
source：https://www.spacefoundation.org/space_technology_hal/ka-band-software-defined-radio-sdr-harris-appstar-architecture/
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