多立方卫星编队飞行中的阵列信号检测相对位置与姿态确定

0 下载量 56 浏览量 更新于2024-07-15 收藏 2.25MB PDF 举报
"这篇研究论文探讨了在编队飞行中基于阵列信号检测的多方体(多颗立方体卫星,CubeSat)相对位置和姿态确定方法。高精度的相对位置和姿态测量对于多CubeSat编队飞行中的共识控制和碰撞避免至关重要。然而,传统的相对导航系统由于体积大、复杂度高和成本昂贵,不适用于CubeSat小型卫星。为此,作者提出了一种名为Multi-CubeSat relative State determination by Array Signal detection (MUSAS)的新方法。 MUSAS方法利用了 CubeSat 上现有的通信系统和天线阵列,无需额外组件。在MUSAS系统中,编队中的副车(Deputy Vehicle, DV)CubeSat同时广播正交扩频谱信号。两颗主车(Chief Vehicle, CV)CubeSat接收这些信号并进行分离,提取多个输入多个输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)信道信息。通过分析这些信道信息,可以精确地计算出DV CubeSat相对于CV CubeSat的相对位置和姿态。 该方法的优势在于减少了硬件需求,降低了系统复杂性和成本,同时提高了测量精度。论文中可能会详细介绍MUSAS的工作原理,包括信号处理、信道估计、阵列信号检测算法以及姿态解算的具体步骤。此外,可能还会讨论这种方法的性能评估,如误差分析、抗干扰能力以及在不同飞行条件下的适用性。 通过MUSAS技术,编队飞行的CubeSat可以实现更高效、低成本的相对导航,这对于推动小型卫星集群任务的发展具有重要意义,尤其是在地球观测、通信网络和空间科学实验等领域。论文可能还涉及了未来可能的研究方向和实际应用的潜在挑战,为立方体卫星编队飞行技术的进步提供了新的思路。"