深空探測器的定位的幾點問題?

時間 2022-01-06 13:07:24

1樓:Joey

在這方面了解過一些知識,嘗試回答:

怎樣尋找乙個穩定訊號的射電源;

答:現在已經有比較完善的射電源表,包括射電源的流量(可以視為射電源訊號強度)和精確的位置(精度優於1mas),可以根據太空飛行器軌道選擇就近的參考射電源。具體的射電源表可以去NRAO的官網上查。

可否自行發射人造射電源;

答:現在這個科技水平是無法做到的,但是可以利用已經在軌的太空飛行器作為參考源,比如美國現在已有多顆在火星軌道執行的探測器,這些探測器經過了很長時間的觀測後軌道已經相當精確,可以利用它們作為「人造參考源」。

在太空飛行器的不同發射階段由克卜勒效應引發的誤差是否忽略;

答:克卜勒效應是需要補償的,不然太空飛行器運動很快,頻移會很大。

在如火星登陸之類的深空計畫能否實現高速情況下的實時定位;

答:可以實現低動態下的實時定位,此處的低動態並不指太空飛行器運動速度低,而是指其軌道引數變化小。因為任何太空飛行器都會遵循克卜勒定理,沒有機動的情況下,其軌道是可以根據初始狀態推算的。

但是在著陸階段,比如火星著陸期間,是很難做到實時定位的,因為太空飛行器軌道受火星大氣和自身機動的影響很大,難以建立準確的跟蹤模型。

可否利用行星間引力差異定位;

答:行星引力作用在太空飛行器上可以視為乙個合力。雖然可以根據位置大致估算出不同行星對太空飛行器的引力,但是現在沒有用這種方法來定位。

實際上,對太空飛行器進行定位時是必需考慮各個行星引力的,要依此建立狀態方程。

可否設定定位浮標協助定位:

答:這個已經在第二問回答了。

可否不進行定位只設定路徑點進行執行;

答:這個問題就類似於自主導航了,原理上是可以的,實際上在太空飛行器巡航階段,也是會給定目的地的位置(比如進入火星環繞軌道的走廊入口位置),然後計算出初始點所需的速度,中途再進行修正。如果是著陸或者行星表面探測,是可以設定路徑的。

能否做到定位訊號與聯絡訊號共用;有無相關應用例項。

答:是的,兩種訊號可以共用。早期的探測器都不具備完善的定位測量信標,大部分採用遙測訊號及其副載波,比如熟知的旅行者1、2號。

不過如今的探測器逐漸將兩者分開了,因為測量信標的頻率要求比較特殊。

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