基于小卫星星座的火星自主导航系统设计与性能
空间物理
2022-12-06 v1
摘要
解读火星极冠的起源与演化可为理解火星气候系统提供关键依据。对高纬度火星探测的科学兴趣日益增长，加之需最小化着陆器与巡视器星上资源，催生了来自轨道的适当导航支持需求。我们提出一种基于星座的新概念，可支持致力于这些区域科学考察的各类用户的自主导航。我们研究了两种主要区别为半长轴的星座，各由 5 颗小卫星（基于 Argotec 正在研制的小卫星设计）组成，提供火星极区的专用覆盖。我们聚焦于星间链路（ISL）的架构，其为广播导航电文提供星历与时间同步的关键要素。我们的概念基于适当配置的相干链路，能够抑制星上时钟不稳定性的不利影响，并在星座节点间提供优异的距离变化率精度。数据质量使得两套星座在高度自主的系统中均能取得良好的定位性能。事实上，我们表明通过采用 ISL 通信架构可大幅减少地面支持。
引用
@article{arxiv.2212.01647,
title = {Design and performance of a Martian autonomous navigation system based on a smallsat constellation},
author = {S. Molli and D. Durante and G. Boscagli and G. Cascioli and P. Racioppa and E. M. Alessi and S. Simonetti and L. Vigna and L. Iess},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01647},
year = {2022}
}