LONEStar: The Lunar Flashlight Optical Navigation Experiment

要約

この論文は、スタートラッカー (LONEStar) を使用した大成功を収めた月懐中電灯光学航法実験の結果を文書化したものです。
2022 年 12 月に打ち上げられた月面懐中電灯 (LF) は、NASA が資金提供した技術実証ミッションでした。
推進システムの異常により月軌道での捕獲が妨げられた後、LF は地球と月の系から太陽中心空間に放出されました。
NASAはその後、LFの所有権をジョージア工科大学に譲渡し、LONEStarを含むさらに高度な技術目標を実証するための資金なしの拡張ミッションを実施しました。
2023 年 8 月から 12 月にかけて、LONEStar チームは光学機器の軌道上校正とさまざまな OPNAV 実験を実施しました。
このキャンペーンには、スターフィールド、地球、月、および他の 4 つの惑星 (水星、火星、木星、土星) の約 400 枚の画像の処理が含まれていました。
LONEStar は、惑星の光学観測のみを使用した太陽中心航法の最初の軌道上デモンストレーションを提供しました。
特筆すべきは、(1) LOST アルゴリズムによる 2 つの惑星の同時観測による瞬間的な三角測量、および (2) 複数の惑星の連続的な観測による動的三角測量の飛行中のデモンストレーションが成功したことです。

要約(オリジナル)

This paper documents the results from the highly successful Lunar flashlight Optical Navigation Experiment with a Star tracker (LONEStar). Launched in December 2022, Lunar Flashlight (LF) was a NASA-funded technology demonstration mission. After a propulsion system anomaly prevented capture in lunar orbit, LF was ejected from the Earth-Moon system and into heliocentric space. NASA subsequently transferred ownership of LF to Georgia Tech to conduct an unfunded extended mission to demonstrate further advanced technology objectives, including LONEStar. From August-December 2023, the LONEStar team performed on-orbit calibration of the optical instrument and a number of different OPNAV experiments. This campaign included the processing of nearly 400 images of star fields, Earth and Moon, and four other planets (Mercury, Mars, Jupiter, and Saturn). LONEStar provided the first on-orbit demonstrations of heliocentric navigation using only optical observations of planets. Of special note is the successful in-flight demonstration of (1) instantaneous triangulation with simultaneous sightings of two planets with the LOST algorithm and (2) dynamic triangulation with sequential sightings of multiple planets.

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