Геометрия между спутниками GNSS, космическим кораблем и Землей: космический корабль может принимать сигналы GNSS как в зенитном, так и в надирном направлениях. Источник: Спутниковая навигация (2024). DOI: 10.1186/s43020-024-00140-x
Поскольку лунные миссии становятся все более важными, растет спрос на передовые навигационные технологии, выходящие за рамки традиционных наземных систем. Новое исследование рассматривает проблемы слабых сигналов Глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) и маневров космических кораблей в лунном пространстве, подчеркивая необходимость в сложных интегрированных навигационных системах.
Объединив GNSS, инерциальную навигационную систему (INS) и системы отслеживания звезд, это исследование прокладывает путь к повышению точности и стабильности космической навигации, что имеет решающее значение для успеха будущих исследований космоса.
Исследователи из Шаньдунского университета в сотрудничестве с Шаньдунской ключевой лабораторией оптической астрономии и солнечно-земной среды опубликовали исследование в журнале Satellite Navigation 1 июля 2024 года. В исследовании представлен адаптивный фильтр Калмана для улучшения характеристик ГНСС космических аппаратов, перемещающихся в пространстве Земля-Луна.
В этом исследовании представлен адаптивный алгоритм, который значительно повышает точность навигации космических аппаратов в сложном пространстве Земля-Луна с использованием сигналов GNSS. Результаты моделирования показывают заметное улучшение точности навигации: точность определения местоположения и скорости вблизи Луны улучшилась до менее 50 метров и 0,2 м/с соответственно.
Используя соотношение несущей к шуму (C/N0) и инновационные векторы, алгоритм эффективно снижает ухудшение сигнала GNSS. Интеграция GNSS с INS и звездными трекерами компенсирует нестабильность динамической модели и обеспечивает высокую надежность и точность навигации.
Этот прорыв представляет собой значительный прогресс в области автономной навигации и имеет решающее значение для успеха будущих миссий на Луну и в глубокий космос.
Доктор Тяньхэ Сюй, известный исследователь космоса, объясняет: «Интеграция GNSS, INS и систем отслеживания звезд представляет собой значительный прогресс в автономной космической навигации. Этот подход не только повышает точность, но и повышает надежность операций космических аппаратов в космосе и открывает новые возможности. новые возможности для будущих межзвездных миссий».
Эта технология может произвести революцию в космических путешествиях, предоставив более надежные и точные методы навигации для лунных и межзвездных миссий. Обладая потенциалом для поддержки будущих лунных проектов и исследования дальнего космоса, эта технология обеспечивает надежные возможности автономной навигации, адаптированные к уникальным задачам космической среды.
