立方体卫星已成为深空探索的重要选择,但必须提高其自主性,以最大限度地提高科学回报,同时限制操作的复杂性。我们在此介绍了一种在深空巡航的立方体卫星背景下的自主轨道确定解决方案。研究案例是从地球到火星的旅程。考虑使用立方体卫星标准的光学传感器。添加图像处理以 0.2 ” 的精度提取遥远天体的方向:它由多重互相关 (MCC) 算法组成,该算法使用图像背景中的明亮恒星。然后,构建无迹卡尔曼滤波器 (UKF) 以从天体的连续方向执行异步三角测量。在无法进行线性近似的情况下,UKF 满足预期性能。在地球-火星巡航中期,轨道重建达到 30 公里的 3 σ 精度。此外,使用典型的 CubeSat 硬件,滤波器的中央处理器 (CPU) 成本估计为每次迭代不到 1 秒。它已准备好在与数据融合、更快收敛和姿态控制节省相关的新可观测量方面进一步改进。
:PRIMA 是一种 3 轴稳定总线,配备太阳和星星传感器以及一组 4 个反作用轮和 3 个控制动量陀螺仪和 3 个扭矩杆作为执行器,每个轴都具有转向功能,PRIMA 总线提供非常高的指向精度,高达 0.025°,具有轨道校准、指向知识(0.015°)和实时轨道确定(优于 10 米),并配有专用的轨道控制推进系统。计算机、航空电子和卫星通信主干基于 Mil-1553 命令总线,LEON 3 FT 处理器冗余架构提供高性能计算和处理能力。
过去,月球探测任务几乎完全依赖于直接对地 (DTE) 通信,同时使用来自地球的测距辐射测量进行导航。早在阿波罗任务初期(Farquhar,1971),月球中继基础设施的优势就已初见端倪,中国嫦娥四号任务最近的月球背面着陆也证明了这一点(Gao 等人,2019;后者专注于将遥测数据传送到地面,而不是提供独立的轨道确定和导航解决方案)。月球探测任务数量的增长趋势正在产生部署月球通信和导航基础设施以支持国际社会的需求。这反过来又可以成为更多公共和私人全球地月计划的催化剂。
太空领域的意识(SDA)对于确保空间操作的安全性和可持续性至关重要,尤其是当太空领域向有争议,退化和操作限制的环境过渡时。居民空间对象(RSO)的数量继续增长,传统的地面传感器面临覆盖范围和延迟的限制。这些传感器由于可预测的观察期而容易受到欺骗的影响。操纵可以将足够的错误引入轨道确定以引起轨道关联问题。此外,由于当前大多数高准确的SDA资产都是基于地面的,因此存在观测值的角度多样性。相关的是,随着月球和火星轨道政权变得越来越拥挤,SDA在这些地区的重要性将增长,对地面SDA面临重大挑战。
报告的结构如下。第 2 章提供有关卫星频率和信号的信息,这些信息对于理解新兴的 LEO PNT 架构至关重要。第 3 章介绍整个 LEO PNT 生态系统,研究 GNSS 和 LEO PNT 之间的主要区别,并描述各种 LEO PNT 方法。第 4 章描述了 LEO PNT 系统的技术考虑因素,包括精确轨道确定、时间尺度参考、电离层的影响和弹性方面。第 5 章介绍空间部分,研究 LEO PNT 的卫星和星座设计考虑因素。第 6 章探讨接收器设计方面。最后,第 7 章讨论了当前和新兴的 LEO PNT 提供商,包括其各自解决方案的各个方面,第 8 章给出了结论。
本研究旨在利用数值优化方法提供一种新型的地月初始轨道确定 (IOD) 方法。在 CR3BP 动力学下,针对各种观测器和目标轨道几何形状模拟副卫星和主卫星。然后使用粒子群优化器 (PSO) 将一组观测值(仅距离、角度和角度)拟合到从初始粒子状态向前传播到测量时间计算出的粒子观测值。通过包含收缩因子、以网格方式初始化粒子以及限制初始粒子状态的范围,有助于 PSO 的收敛。结果表明,PSO 收敛到副卫星的精确初始状态估计。并行处理和 GPU 处理方法用于加快计算时间。
小行星和跨阶层任务和轨迹设计CiSlunarAstrynemics大气重新进入指导和控制态度动态,决心和控制态度传感器和有效载荷 - 传感器校准•动态系统的动态系统应用于空间空间地球轨道和行星的空间范围地球轨道和行星的智慧人工机器人的智能 轨道动态,扰动和稳定性轨道确定和估计轨道碎屑和空间环境Rendezvous,相对运动,接近性操作以及对接停靠空间组装,制造,制造和服务卫星和空间Stelliteand spacecececececrationsSpaceCraft worditationSpacecraft Guidancation (SSA)连接分析和碰撞回避轨迹 /任务 /操纵设计和优化低推力轨迹多体动力学和轨迹设计< / div>
巡逻轨道是文献 [1] 中引入的,它是通过在典型的地球同步轨道上引入偏心率而创建的地球同步赤道轨道 (GEO) 附近的一组轨道。在本文中,我们展示了巡逻轨道卫星对 GEO 资产威慑架构的效用。巡逻轨道上低成本卫星的激增星座可以为现有和即将执行的 GEO 任务增加巨大的价值,因为它们可以积累有关 GEO 环境状态的基本知识,并充当邻里守望功能,尤其是在地面站点无法观察或支持的情况下。巡逻轨道上的卫星为 GEO 资产的可观测状态提供了额外的几何多样性,如果用于轨道确定 (OD),可以减少 GEO 带中间距很近的物体的不确定性。