NAVIMOON Space Receiver in orbita a bordo del Lunar Pathfinder, generando dati PNT in tempo reale dal GNSS terrestre – all’interno del GNSS

L’Agenzia spaziale europea (ESA) ha scelto SpacePNT a Neuchatel, in Svizzera, per sviluppare un ricevitore spaziale GPS / Galileo avanzato per il veicolo spaziale Lunar Pathfinder in orbita lunare. Lo scopo del ricevitore è dimostrare per la prima volta l’uso di segnali terrestri GNSS per la determinazione, il posizionamento, la navigazione e la temporizzazione orbitali autonomi e in tempo reale (PNT). Il contratto include lo sviluppo, la qualificazione e la consegna di un prototipo di modello di volo (PFM) e di due modelli di ingegneria del ricevitore NAVIMOON, la versione ad alta sensibilità di SpacePNT del futuro spaziale ad alte prestazioni di NAVILEO.

Il ricevitore NAVIMOON implementa algoritmi ad alta sensibilità in grado di ricevere ed elaborare i segnali estremamente attenuati dalla propagazione radiale dei segnali trasmessi dai sistemi GNSS. Le misurazioni di questi segnali saranno combinate con filtri di forza orbitale avanzati a bordo del veicolo spaziale per ottenere una precisione a bordo in tempo reale di una precisione di determinazione dell’orbita del bersaglio senza precedenti di 100 rms all’altitudine della luna. Questa è molto inferiore alla risoluzione tipica che può essere raggiunta oggi con una portata radio terrestre che include l’uso delle costose infrastrutture terrestri della Deep Space Station.

Segnali del lobo laterale attualmente ottenibili

Come mostrato in A. Notizia del 26 marzo, Gli ammassi stellari GNSS forniscono segnali utilizzabili fino alla Luna, sebbene non siano stati progettati per farlo. La maggior parte dell’energia delle loro antenne di navigazione viene irradiata direttamente verso la Terra, il che impedisce loro di essere utilizzate nello spazio lontano. Tuttavia, Javier Ventura-Traveset, Senior Adviser di ESA GNSS, spiega: “I modelli dei segnali di navigazione si irradiano anche lateralmente, come la luce di una torcia elettrica, e test precedenti mostrano che questi lobi laterali dell’antenna possono essere utilizzati per il posizionamento, purché appropriato ricevitori sono implementati. “

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Segnali del lobo laterale a Galileo. Cortesia ESA.

Dato il grande interesse per l’esplorazione e la colonizzazione della luna (più di 50 missioni commerciali e governative annunciate da oggi al 2024), questa tecnologia del recettore NAVIMOON dovrebbe svolgere un ruolo importante nel prossimo decennio non solo nelle orbite di trasporto della Terra e della Luna, ma anche fornire servizi PNT migliorati Per gli utenti della luna pubblicando una costellazione lunare che consentirebbe di fornire la navigazione lunare nelle aree ostruite dalla luna.

Il lancio è previsto entro la fine del 2023 in orbita lunare tra pubblico e privato Moon Pathfinder Comsat offrirà servizi di trasmissione dati commerciali per le missioni lunari, espandendo i confini operativi per i segnali satellitari.

Per una panoramica delle tecnologie lunari PNT e delle prossime missioni, vedere All’interno di GNSS Colonne di fogli di lavoro Across the Moon Landscape – Esplorazione con GNSS (Settembre // ottobre 2020) e Attraverso il paesaggio lunare: verso un sistema lunare PNT personalizzato (Novembre / dicembre 2020).

SpacePNT collaborerà con European Engineering & Consultancy (EECL) di Kingston-upon-Thames, Regno Unito come subappaltatore per progettare, produrre e qualificare l’elettronica.

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