GNSS驱动的地月航天器自主导航

一项开创性的研究利用全球导航卫星系统 (GNSS) 增强了地球和月球之间的自主航天器导航。通过实施自适应卡尔曼滤波器，该研究解决了月球附近信号弱和观测条件差等导航挑战，大大提高了未来太空探索任务的精度和可靠性。

随着月球任务的发展，对超越传统地球系统的先进导航技术的需求也在增长。这项研究解决了全球导航卫星系统 (GNSS) 信号弱和航天器在月球空间机动的挑战，强调了对复杂的综合导航系统的需求。这项研究结合了 GNSS、惯性导航系统 (INS) 和星体跟踪器，为提高太空导航的准确性和稳定性铺平了道路，这对于未来太空探索的成功至关重要。 2024 年 7 月 1 日，

山东大学研究人员与山东省光学天文与日地环境重点实验室合作，在《卫星导航》上发表了一项新研究 (DOI: 10.1186/s43020-024-00140-x)。该研究引入了一种自适应卡尔曼滤波器，以增强航天器在地月空间导航的 GNSS 性能。 这项研究引入了一种自适应算法，可显着提高航天器在具有挑战性的地月空间使用 GNSS 信号的导航精度。仿真结果显示导航精度显着提高，位置和速度精度分别提高到月球附近的 50 米和 0.2 米/秒以内。通过利用载噪比 ( C/N 0 ) 和创新矢量，该算法有效地缓解了 GNSS 信号衰减。GNSS 与 INS 和星跟踪器的集成弥补了动态模型的不稳定性，确保了高度可靠和精确的导航。这一突破标志着自主导航的重大进步，对未来月球和深空任务的成功至关重要。 著名空间科学研究员徐天和博士强调了这项研究的影响：“将 GNSS、INS 和星体跟踪器集成在一起，标志着自主空间导航的重大进步。这种方法不仅提高了精度，还增强了航天器在深空运行的稳健性，为未来的星际任务带来了新的可能性。” 这项技术可以改变太空旅行，为月球和星际任务提供更可靠、更精确的导航方法。这项技术有可能支持即将到来的月球项目和深空探索，它提供了强大的自主导航能力，可以应对太空环境的独特挑战。

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