航太研發中的關鍵挑戰:電磁設計與測試資源受限
在航太系統設計中,推進器與燃料技術固然關鍵,但對次軌道火箭而言,通訊天線配置與電磁特性對飛行姿態、控制穩定性及整體系統可靠度的影響,同樣不可忽視。尤其在高空與近太空環境中,通訊穩定性直接關係到任務執行的安全與成效。
然而,電磁測試所需的專業設施(如無線電波暗室)在全球本就屬於高度稀缺資源,日本可使用的測試場地亦相當有限,單次測試的成本與排程門檻皆不低。對研發資源有限的航太新創團隊而言,這樣的條件往往壓縮了反覆驗證與設計優化的空間,進而拉長整體開發週期。
如何在降低對實體測試依賴的司時,仍能兼顧設計品質、成本控制與研發效率,成為航太研發過程中必須正面回應的核心課題。
以CST Studio Suite將測試前移至設計階段
為突破實驗資源受限的瓶頸,星際科技導入SIMULIA旗下軟體CST Studio Suite,作為核心的電磁模擬工具,將原本高度依賴實體量測的驗證流程,提前整合至設計階段。
透過CST Studio Suite電磁模擬,工程團隊得以在虛擬環境中精準分析通訊天線配置與整體電磁行為,重現不同飛行條件下的系統反應,提前識別潛在風險並進行設計修正。這樣的模擬流程,讓團隊不再受限於外部測試場地的可用性,而能在內部進行多次設計驗證與優化設計,顯著提升研發彈性。
星際科技指出,傳統火箭開發若搭配完整的實體電磁測試流程,整體開發時程可能長達四年;而在導入CST Studio Suite後,設計與驗證流程得以有效壓縮至約兩年內完成,協助團隊更快累積設計經驗,並將資源聚焦於後續技術深化。

圖2. 工程團隊利用電磁模擬分析火箭內部結構與通訊配置,於設計早期即完成關鍵驗證。
Image credit: Interstellar Technologies