Evaluation of Precise Microwave Ranging Technology for Low Earth Orbit Formation Missions with Beidou Time-Synchronize Receiver
Notice bibliographique
Résumé
In this study, submillimeter level accuracy K-band microwave ranging (MWR) equipment is demonstrated, aiming to verify the detection of the Earth's gravity field (EGF) and digital elevation models (DEM), through spacecraft formation flying (SFF) in low Earth orbit (LEO). In particular, this paper introduces in detail an integrated BeiDou III B1C/B2a dual frequency receiver we designed and developed, including signal processing scheme, gain allocation, and frequency planning. The receiver matched the 0.1 ns precise synchronize time-frequency benchmark for the MWR system, verified by a static and dynamic test, compared with a time interval counter synchronization solution. Moreover, MWR equipment ranging accuracy is explored in-depth by using different ranging techniques. The test results show that MWR achieved 40 μm and 1.6 μm/s accuracy for ranging and range rate during tests, using synchronous dual one-way ranging (DOWR) microwave phase accumulation frame, and 6 μm/s range rate accuracy obtained through a one-way ranging experiment. The ranging error sources of the whole MWR system in-orbit are analyzed, while the relative orbit dynamic models, for formation scenes, and adaptive Kalman filter algorithms, for SFF relative navigation designs, are introduced. The performance of SFF relative navigation using MWR are tested in a hardware in loop (HIL) simulation system within a high precision six degree of freedom (6-DOF) moving platform. The final estimation error from adaptive relative navigation system using MWR are about 0.42 mm (range/RMS) and 0.87 μm/s (range rate/RMS), which demonstrated the promising accuracy for future applications of EGF and DEM formation missions in space.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».