面向混合月球PNT:误差模型、下界与算法
信号处理
2025-08-15 v1
摘要
准确的定位、导航和定时(PNT)对于即将到来的月面任务至关重要。月球卫星导航系统正在开发中,但在早期部署阶段缺乏覆盖区域。混合月球PNT结合了合作导航、卫星系统和可选参考站,能够提高精度和可用性。本研究开发了现实的误差模型,纳入了常被忽略的时序相关性。我们推导了考虑衰落和多径传播偏差的合作导航误差模型,并比较了三种月球卫星伪距和伪距速率信号在空间误差的误差模型。这些时序误差相关模型容易集成到卡尔曼滤波器中,为强大的导航引擎提供现实的性能预测。我们进行案例研究,表明混合导航显著提高了精度,尤其是在存在静止用户时。最重要的是,混合导航在使用月球参考站时能够实现最佳性能,仅需两个可见卫星即可实现亚米级精度。
引用
@article{arxiv.2508.10699,
title = {Towards Hybrid Lunar PNT: Error Models, Lower Bounds and Algorithms},
author = {Robert Pöhlmann and Emanuel Staudinger and Gonzalo Seco-Granados},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10699},
year = {2025}
}
备注
Submitted to NAVIGATION, Journal of the Institute of Navigation. See navi.ion.org