Sistem Navigasi Onboard yang Disempurnakan GPS (GEONS)

Sementara penentuan posisi real-time yang dihitung oleh layanan GPS standar memadai untuk beberapa aplikasi onboard, diskontinuitas posisi bawaan tidak dapat diterima untuk aplikasi instrumen presisi tinggi, seperti prediksi periode tampilan dan perencanaan manuver, keduanya merupakan komputasi yang memerlukan prediksi kontinu dari keadaan pesawat ruang angkasa. Pemosisian waktu nyata juga memerlukan pengukuran simultan dari empat satelit GPS, faktor pembatas misi yang harus dipertimbangkan.

Perangkat lunak GEONS memproses data dari penerima GPS standar, peralatan komunikasi onboard, dan/atau sensor sikap, menghasilkan solusi navigasi absolut dan relatif akurat secara real time. Fungsi lain, termasuk kontrol manuver onboard dan navigasi relatif untuk menjaga formasi, juga didukung oleh GEONS. Semua informasi tersedia dengan cepat bagi para ilmuwan saat disertakan dalam aliran telemetri yang di-downlink.

GEONS memberikan solusi berkualitas tinggi dengan kurang dari empat kendaraan ruang angkasa GPS yang terlihat dengan menggunakan filter Kalman yang diperluas (EKF) ditambah dengan model perwakilan fisik untuk gravitasi, hambatan atmosfer, tekanan radiasi matahari, bias jam, dan penyimpangan untuk memberikan estimasi keadaan yang akurat dan a kovarians kesalahan keadaan realistis. GEONS menggabungkan informasi dari semua pengukuran sebelumnya, dengan hati-hati diseimbangkan dengan data GEONS dari model fisik yang mengatur pengukuran ini, untuk menghasilkan perkiraan optimal dari orbit pesawat ruang angkasa. Model dinamika keadaan fidelitas tinggi GEONS mengurangi sensitivitas terhadap kesalahan pengukuran dan memberikan perkiraan kecepatan akurasi tinggi, memungkinkan prediksi keadaan yang akurat selama gangguan sinyal atau cakupan yang menurun.

Navigasi otonom mengurangi biaya misi total dengan menghilangkan kebutuhan rutin, penentuan orbit berbasis darat dan layanan pelacakan khusus dan diperlukan untuk konsep misi lanjutan seperti terbang formasi satelit. GEONS dirancang untuk operasi otonom dalam sumber daya yang sangat terbatas dari komputer onboard. Inisialisasi otonom dan kemampuan deteksi kesalahan yang ditingkatkan diimplementasikan menggunakan solusi GPS geometrik instan.

Dengan menggabungkan informasi dari pengukuran sebelumnya, GEONS memberikan perkiraan orbit yang sangat akurat bahkan dengan satu kendaraan ruang angkasa GPS yang terlihat dan bahkan selama sinyal padam atau cakupan yang menurun. Selain itu, GEONS memproses data pengukuran Doppler dari sensor sikap onboard. Jenis pengukuran yang berbeda ini semuanya dimasukkan ke dalam perangkat lunak GEONS, menghasilkan sistem navigasi yang mampu menangani berbagai rezim orbit dan subsistem navigasi tanpa memerlukan perangkat keras tambahan. Penggabungan tipe data ini meningkatkan stabilitas dan keandalan sistem serta memungkinkan degradasi yang baik jika komponen gagal selama orbit.

NASA secara aktif mencari pemegang lisensi untuk mengkomersialkan teknologi ini. Silakan hubungi NASA's Licensing Concierge di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya. atau hubungi kami di 202-358-7432 untuk memulai diskusi lisensi. Ikuti tautan ini di sini untuk informasi lebih lanjut.