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基于星联网的深空自主导航方案设计

郑伟 张璐 王奕迪

郑伟, 张璐, 王奕迪. 基于星联网的深空自主导航方案设计[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005
引用本文: 郑伟, 张璐, 王奕迪. 基于星联网的深空自主导航方案设计[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005
ZHENG Wei, ZHANG Lu, WANG Yidi. Design of Deep Space Autonomous Navigation System Based on Spacecraft Networking[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005
Citation: ZHENG Wei, ZHANG Lu, WANG Yidi. Design of Deep Space Autonomous Navigation System Based on Spacecraft Networking[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005

基于星联网的深空自主导航方案设计

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005

Design of Deep Space Autonomous Navigation System Based on Spacecraft Networking

  • 摘要:

    为了降低地面测控系统的负担、提高深空探测器的导航效率,提出了基于星联网的航天器自主导航概念,对星联网的应用体系进行了设计。借助脉冲星、星间链路等手段实现星联网系统中基准航天器完全自主的高精度导航,用户航天器通过与基准航天器或其他用户航天器的交互通信与测量就可以实现自身状态估计。以地月转移任务为例,设计了星联网系统在地月空间的具体应用方案,分析了地月空间基准航天器的配置与自主导航方法,阐述了用户航天器的单层与多层导航策略。对基于脉冲星与星间链路观测的基准航天器自主导航进行了仿真,验证了观测基准航天器或者其他用户航天器时,地月转移段航天器自主导航的可行性。结果表明:基准航天器可以达到20 m的定位精度,用户航天器可以达到优于30 m的定位精度。基于星联网的航天器自主导航是可行的,发展星联网可以为我国构建天基自主基准导航系统提供有力支持。

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-01
  • 修回日期:  2017-01-07
  • 刊出日期:  2017-02-01

基于星联网的深空自主导航方案设计

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005

摘要: 

为了降低地面测控系统的负担、提高深空探测器的导航效率,提出了基于星联网的航天器自主导航概念,对星联网的应用体系进行了设计。借助脉冲星、星间链路等手段实现星联网系统中基准航天器完全自主的高精度导航,用户航天器通过与基准航天器或其他用户航天器的交互通信与测量就可以实现自身状态估计。以地月转移任务为例,设计了星联网系统在地月空间的具体应用方案,分析了地月空间基准航天器的配置与自主导航方法,阐述了用户航天器的单层与多层导航策略。对基于脉冲星与星间链路观测的基准航天器自主导航进行了仿真,验证了观测基准航天器或者其他用户航天器时,地月转移段航天器自主导航的可行性。结果表明:基准航天器可以达到20 m的定位精度,用户航天器可以达到优于30 m的定位精度。基于星联网的航天器自主导航是可行的,发展星联网可以为我国构建天基自主基准导航系统提供有力支持。

English Abstract

郑伟, 张璐, 王奕迪. 基于星联网的深空自主导航方案设计[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005
引用本文: 郑伟, 张璐, 王奕迪. 基于星联网的深空自主导航方案设计[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005
ZHENG Wei, ZHANG Lu, WANG Yidi. Design of Deep Space Autonomous Navigation System Based on Spacecraft Networking[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005
Citation: ZHENG Wei, ZHANG Lu, WANG Yidi. Design of Deep Space Autonomous Navigation System Based on Spacecraft Networking[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(1): 31-37. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.005
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