支持 LUMIO 轨道确定的恒星掩星

本研究探讨了利用恒星掩星测量来增强月球流星体撞击观测器（LUMIO）任务的轨道确定性能，该任务在地球-月球 L2 点附近的准晕轨道上运行。在科学阶段，当无线电测量稀疏且低照度限制了传统光学导航方法时，掩星事件（定义为恒星在月球边缘出现/消失的精确计时）提供了一种合适的替代方案。我们开发了一个基于 JPL 的 MONTE 库的仿真工具来识别有效的掩星事件，应用几何和光照约束以排除不可观测的情况。这些事件与常规无线电数据一起被集成到批最小二乘轨道确定滤波器中。协方差分析表明，掩星观测量可将 LUMIO 的横向和法向位置不确定性降低多达两倍，尤其是在测量间隙或掩星丰富的弧段。这种不确定性的降低有望促进站位保持操作，并约束月球撞击闪光（LIFs）的表面定位，从而提高任务的科学回报。敏感性分析证实，轨道确定性能主要由掩星事件的计时精度驱动，对低于 100 m 的月球形状不确定性依赖有限。这些发现证实了基于掩星的导航在低能见度环境中增强航天器自主性和鲁棒性的潜力，使其成为未来月球和深空任务中无线电测量技术的宝贵补充。