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NASA计划在月球任务中采用GPS导航
2019-07-04

据GPS DAILY网站2019年7月1日报道,NASA希望能在未来的“阿尔忒弥斯”(Artemis)登月计划中采用GPS为“猎户座”飞船的宇航员和地面操控员、月球空间站Gateway、以及月球表面任务提供导航解决方案。相关研究团队正在开发一种可以获取GPS位置信息的特殊接收机。

以往近月任务的导航服务都是由NASA的通信网络提供的。而GPS网络有更多卫星,能更好地容纳更多用户,采用GPS导航能减轻NASA网络的负荷,从而为其它任务传输释放更多带宽。

近十年来,NASA一直致力于将GPS导航延伸到GPS卫星轨道以外的更高高度,“磁层多尺度探测”(MMS)任务和“静止轨道环境卫星”(GOES)任务的成功验证了这一可能性,使他们确认可以在月球任务中做到这一点。并且他们将采用地面导航基础设施,而不是在月球附近构建新的基础设施。

月球GPS接收机以哥达德开发的Navigator GPS接收机为基础,后者是于本世纪初专为NASA MMS任务开发的,目标是研制出供太空飞船使用的接收机和相关算法,即使在信号微弱区域也能快速捕获和跟踪GPS信号。要将GPS的使用范围延伸到月球,需要对MMS的星载GPS系统进行一些改进和增强,包括研制高增益天线、增强时钟以及更新电子设备。

目前的月球GPS接收机概念称作NavCube,是将MMS Navigator GPS和SpaceCube(一种可重构的空间飞行高速数据处理系统)融合在一起而开发的新能力。NavCube的GPS处理能力再加上一部适用于月球距离的接收机,就可以提供在月球使用GPS所需的能力。2019年初,NASA团队已对月球GPS接收机的性能进行了仿真并获得了满意的结果。该团队计划到2019年年底完成月球NavCube的硬件原型。

(中国电科54所 唐宁)

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