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J-GLOBAL ID：201702228739451256   整理番号：17A0613460

火星接近フェーズでの自律天体航法における天体位置推算誤差の解析

Analysis of Ephemeris Errors in Autonomous Celestial Navigation during Mars Approach Phase

著者 (8件)： NING Xiaolin (BeiHang Univ., Beijing, CHN) ,  NING Xiaolin (Fundamental Sci. Novel Inertial Instrument & Navigation System Technol. Lab., Beijing, CHN) ,  LI Zhuo (BeiHang Univ., Beijing, CHN) ,  YANG Yuqing (BeiHang Univ., Beijing, CHN) ,  FANG Jiancheng (BeiHang Univ., Beijing, CHN) ,  FANG Jiancheng (Fundamental Sci. Novel Inertial Instrument & Navigation System Technol. Lab., Beijing, CHN) ,  LIU Gang (BeiHang Univ., Beijing, CHN) ,  LIU Gang (Fundamental Sci. Novel Inertial Instrument & Navigation System Technol. Lab., Beijing, CHN)
資料名： Journal of Navigation  (Journal of Navigation)
巻： 70  号： 3  ページ： 505-526  発行年： 2017年05月 
JST資料番号： C0951A  ISSN： 0373-4633  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 火星探査機の火星接近飛行段階での自律天体航法システム(CNS)の性能/精度に対するエフェメリス(天体位置観測&推算)誤差の影響について,理論解析と数値シミュレーションで検討した。初めに,火星と同衛星(フォボス,デイモス)の軌道パラメータと不確実性データを用いた理論解析により,火星のエフェメリス誤差の緩やかな変化と二衛星における周期的変動の結果を示した。次に,太陽中心慣性系または火星中心慣性系における天体航法の基本原理とシステムモデル,およびUKF(Unscentedカルマンフィルター)による解法を説明し,天体航法の精度に対する火星のエフェメリス誤差の影響の解析表式を示した。一方,1997年の火星Pathfinder軌道および2018年の探査機軌道をもとに,天体航法の算出結果に対する火星および同衛星のエフェメリス誤差(フォボス,デイモスについて,無し,基本値,同2倍と3倍の4ケース)の影響について数値シミュレーションを行った。同シミュレーションと理論解析の結果は概ね対応し,1)太陽中心慣性系における天体航法誤差が火星のエフェメリス誤差と殆ど同程度となること,2)火星中心慣性系では火星のエフェメリス誤差は航法結果に僅かに影響すること,3)太陽中心慣性系より火星中心慣性系の方が航法精度が高いが,衛星の中,特にエフェメリス誤差が大きいデイモスの位置誤差の周期的変動の影響を受けること等の知見を得た。天体航法の所要精度(<10km)に対して,フォボスとデイモスのエフェメリス誤差が其々,2kmと1kmの場合には航法算出精度が許容誤差以内に納まると結論した。

シソーラス用語： *火星 ,  *航法 ,  *エフェメリス ,  *誤差 ,  誤差解析 ,  シミュレーション ,  衛星 ,  軌道 ,  座標系 ,  Kalmanフィルタ ,  精度 ,  太陽
準シソーラス用語： フォボス ,  慣性系 ,  *自律式推測航法 ,  数値シミュレーション ,  天体位置推算表 ,  *惑星探査機

分類 (2件)： 宇宙飛行体の運動・軌道  (QK02060W) ,  惑星  (DB04020E)

タイトルに関連する用語 (8件)： 火星 ,  接近 ,  フェーズ ,  自律 ,  天体 ,  航法 ,  誤差 ,  解析