Sistema de navegação a bordo aprimorado por GPS (GEONS)

Embora o posicionamento em tempo real calculado pelo serviço de GPS padrão seja adequado para algumas aplicações a bordo, as descontinuidades de posição inerentes não são aceitáveis ​​para aplicações de instrumentos de alta precisão, como previsão de período de visão e planejamento de manobras, ambos cálculos que exigem uma previsão contínua do estado da nave espacial. O posicionamento em tempo real também requer medições simultâneas de quatro satélites GPS, um fator limitante da missão que deve ser considerado.

O software GEONS processa dados de receptores GPS padrão, equipamentos de comunicação a bordo e/ou sensores de atitude, produzindo soluções de navegação absolutas e relativas precisas em tempo real. Outras funções, incluindo controle de manobras a bordo e navegação relativa para manter formações, também são suportadas pelo GEONS. Todas as informações estão rapidamente disponíveis para os cientistas quando são incluídas no fluxo de telemetria com downlink.

A GEONS fornece soluções de alta qualidade com menos de quatro veículos espaciais GPS visíveis, empregando um filtro Kalman estendido (EKF) aumentado com modelos fisicamente representativos para gravidade, arrasto atmosférico, pressão de radiação solar, polarização do relógio e desvio para fornecer estimativa precisa do estado e uma covariância de erro de estado realista. O GEONS incorpora as informações de todas as medições anteriores, cuidadosamente balanceadas com os dados GEONS dos modelos físicos que governam essas medições, para produzir uma estimativa ideal da órbita da espaçonave. O modelo dinâmico de estado de alta fidelidade GEONS reduz a sensibilidade a erros de medição e fornece estimativas de velocidade de alta precisão, permitindo a previsão precisa do estado durante interrupções de sinal ou cobertura degradada.

A navegação autônoma reduz o custo total da missão, eliminando a necessidade de rotina, determinação de órbita terrestre e serviços especiais de rastreamento e é necessária para conceitos avançados de missão, como vôo em formação de satélite. O GEONS foi projetado para operação autônoma dentro dos recursos muito limitados de um computador de bordo. A inicialização autônoma e os recursos aprimorados de detecção de falhas são implementados usando soluções de GPS geométrico instantâneo.

Ao incorporar informações de medições anteriores, o GEONS fornece estimativas de órbita altamente precisas, mesmo com um veículo espacial GPS visível e mesmo durante interrupções de sinal ou cobertura degradada. Além disso, o GEONS processa dados de medição Doppler de sensores de atitude a bordo. Esses diferentes tipos de medições são todos incorporados ao software GEONS, produzindo um sistema de navegação capaz de lidar com vários regimes de órbita e subsistemas de navegação sem exigir hardware adicional. A fusão desses tipos de dados aumenta a estabilidade e a confiabilidade do sistema e permite a degradação graciosa se um componente falhar durante a órbita.

A NASA está buscando ativamente licenciados para comercializar esta tecnologia. Entre em contato com o Concierge de Licenciamento da NASA em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa habilitar o JavaScript para visualizá-lo. ou ligue para 202-358-7432 para iniciar discussões de licenciamento. Siga este link aqui Para maiores informações.