美航天局证明卫星无需GPS也能导航__财经头条_

美国国家航空航天局（NASA）的星鸟（Starling）任务已证明，卫星可以通过将轨道上的其他物体作为参考点来实现无全球定位系统（GPS）导航。来源：美国国家航空航天局艾姆斯研究中心

美国国家航空航天局（NASA）展示了一种让卫星在不使用全球定位系统（GPS）的情况下进行导航的新方法，即利用太空中周围的物体作为地标。

NASA的星ling任务在航天器自主性方面又达成一项新里程碑，其新系统能够利用太空中其他物体作为参考点来确定卫星的位置，而无需依赖传统的导航网络。

猎鹰（快速自主失准天休星表式光学导航）技术演示是迈向具备更高自主运行能力航天器的又一步。随着美国国家航空航天局（NASA）为更多地月轨道外任务做准备，像猎鹰这样的系统可以支持月球卫星群、分布式科学任务以及未来的载人探索。

导航太空无需GPS

大多数卫星依赖GPS进行导航，但这些信号在月球附近和深空可能会变得不可靠或无法使用。FALCON是NASA与EraDrive（一家由斯坦福大学孵化的初创公司）联合开发的一次飞行实验。

该系统将EraDrive公司的EraCore飞行软件和嵌入式算法与Starling公司的相机以及一个机载已知卫星目录相结合。这些工具共同使航天器能够独立于全球定位系统（GPS）进行导航，同时提高其对太空中附近物体的感知能力。

美国国家航空航天局（NASA）位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心小型航天器与分布式系统项目的项目经理罗杰亨特表示：FALCON是椋鸟示范任务取得的又一项成功。FALCON的成果可能会对在轨太空交通监测、避碰和替代导航产生深远影响。椋鸟任务创造的‘首次’纪录越来越多。

椋鸟群（Starlings）集群任务的拓展阶段对不依赖全球定位系统（GPS）的导航技术进行了测试，该技术利用星载恒星跟踪装置进行自主轨道确定以及更新空间目标编目。来源：美国国家航空航天局（NASA）丹尼尔拉特

以其他天体为参照点

FALCON演示通过重新利用Starling卫星上的星敏感器相机，测试了两种互补的能力。这些标准的航天器仪器通常用于识别太空中的明亮天体，以帮助确定航天器的姿态和位置。

在定位、导航和定时实验期间，FALCON将Starling相机观测到的物体（包括其他航天器和轨道碎片）与美国国防部维护并公开提供的已知空间物体目录进行了比对。一旦这些物体被识别和验证，FALCON便使用它们作为参考点来计算Starling的轨道。

在不同的测试中，该系统还提高了对由八哥号相机观测到的物体轨道的估计精度。任务团队将包含约20000个太空物体及其预测轨道的完整目录加载到了航天器上。

然后，FALCON将这些目录预测结果与星鸦号相机的观测数据进行了对比。利用这两方面的信息，它对星鸦号以及其他物体位置的估算精度，比现有目录数据更高。在三天时间里，FALCON在无需地面操作人员干预的情况下，改进了200多个物体的已知轨道。

自主光学导航的首次实现

据了解，猎鹰号（FALCON）具备的自主轨道确定能力，是航天器首次利用光学相机，依据自身与太空中其他物体的相对位置进行导航。此外，麻雀计划（Starling）卫星上开展的星载目录更新实验，生成的物体位置预测结果比地面站提供的结果更精确。

无全球定位系统（GPS）的卫星网络对于未来人类前往月球或火星的任务可能尤为重要，因为在这些任务中可能需要协同工作的航天器来支持表面作业。

精确的航天器定位对于许多科学任务也至关重要，因为研究人员需要正确校准从太空中多个位置收集的测量数据。对于太空交通管理而言，自主导航和星载目录更新可以减少对地面网络的依赖，同时提高避碰能力。

建造更独立的航天器

FALCON实验还展示了NASA在支持商业航天技术发展方面所发挥的作用。该项目最初源自大学小型卫星技术合作计划，随后演变为EraDrive公司，并已将其EraCore软件及相关硬件推向商业化，以实现更广泛的应用。

Starling为该技术提供了一个现实世界的测试平台，展示了先进的飞行软件如何帮助将卫星转变为自主导航器。

今年晚些时候，于2023年成立的斯塔林（Starling）将利用时代核心（EraCore）扩展猎鹰（FALCON）实验。其由四艘航天器组成的集群将共享跟踪信息，并协同工作以优化它们的位置。

美国国家航空航天局（NASA）位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心牵头开展八哥任务。NASA位于艾姆斯研究中心、隶属于研究与技术任务理事会的小型航天器与分布式系统项目为八哥任务提供资金并进行管理。

头条号入驻

今日推荐优秀作者看点月榜

4001102288 欢迎批评指正