Бортовая навигационная система с поддержкой GPS (GEONS)

В то время как позиционирование в реальном времени, вычисляемое с помощью стандартной службы GPS, является достаточным для некоторых бортовых приложений, неотъемлемые разрывы местоположения неприемлемы для высокоточных инструментальных приложений, таких как прогнозирование периода наблюдения и планирование маневров, оба из которых являются вычислениями, требующими непрерывного прогнозирования. состояния космического корабля. Позиционирование в реальном времени также требует одновременных измерений с четырех спутников GPS, что ограничивает миссию, и его необходимо учитывать.

Программное обеспечение GEONS обрабатывает данные от стандартных GPS-приемников, бортового коммуникационного оборудования и/или датчиков положения, обеспечивая точные абсолютные и относительные навигационные решения в режиме реального времени. Другие функции, в том числе бортовое управление маневрами и относительная навигация для удержания строя, также поддерживаются GEONS. Вся информация быстро становится доступной для ученых, если она включена в поток телеметрии, передаваемый по нисходящей линии связи.

GEONS предлагает высококачественные решения с менее чем четырьмя видимыми космическими аппаратами GPS, используя расширенный фильтр Калмана (EKF), дополненный физически репрезентативными моделями гравитации, атмосферного сопротивления, давления солнечного излучения, смещения часов и дрейфа для обеспечения точной оценки состояния и реалистичная ковариация ошибки состояния. GEONS включает информацию из всех прошлых измерений, тщательно сбалансированную с данными физических моделей GEONS, управляющих этими измерениями, для получения оптимальной оценки орбиты космического корабля. Высокоточная модель динамики состояния GEONS снижает чувствительность к ошибкам измерения и обеспечивает высокоточные оценки скорости, позволяя точно прогнозировать состояние во время сбоев сигнала или ухудшения покрытия.

Автономная навигация снижает общую стоимость миссии, устраняя необходимость в рутинном наземном определении орбиты и специальных услугах по отслеживанию, и требуется для передовых концепций миссии, таких как полет в составе спутников. GEONS был разработан для автономной работы в рамках очень ограниченных ресурсов бортового компьютера. Автономная инициализация и расширенные возможности обнаружения неисправностей реализованы с использованием мгновенных геометрических решений GPS.

Включая информацию из прошлых измерений, GEONS обеспечивает высокоточные оценки орбиты даже с одним видимым космическим аппаратом GPS и даже во время сбоев сигнала или ухудшения покрытия. Кроме того, GEONS обрабатывает данные доплеровских измерений от бортовых датчиков пространственного положения. Все эти различные типы измерений включены в программное обеспечение GEONS, создавая навигационную систему, способную работать с несколькими режимами орбиты и навигационными подсистемами, не требуя при этом дополнительного оборудования. Объединение этих типов данных повышает стабильность и надежность системы, а также обеспечивает плавную деградацию в случае отказа компонента во время орбиты.

НАСА активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Пожалуйста, свяжитесь с консьержем НАСА по лицензированию:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или позвоните нам по телефону 202-358-7432, чтобы начать обсуждение лицензирования. Перейдите по этой ссылке здесь Чтобы получить больше информации.