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Análisis de Covarianza de Errores para la Triangulación Celestial y su Optimalidad: Triangulación Senoidal Óptima Lineal Mejorada

Autores: Muratoglu, Abdurrahim; Söken, Halil Ersin; Soergel, Uwe

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis de Covarianza de Errores para la Triangulación Celestial y su Optimalidad: Triangulación Senoidal Óptima Lineal Mejorada


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Estudio
Metodología mejorada
Optimización de triangulación celestial
Navegación de naves espaciales
Algoritmo Improved-LOST
Selección de pares de medición

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio presenta una metodología mejorada para la optimización de la triangulación celestial en la navegación de naves espaciales, abordando las limitaciones de los enfoques existentes. Si bien los métodos actuales como la Triangulación Senoidal Óptima Lineal (LOST) proporcionan soluciones estadísticamente óptimas para la estimación de posiciones utilizando observaciones de múltiples cuerpos celestes, su rendimiento puede verse comprometido por la selección subóptima de pares de medición. El enfoque propuesto, llamado algoritmo Improved-LOST, introduce un método sistemático para evaluar y seleccionar pares de medición óptimos basado en un análisis del Límite Inferior de Cramér-Rao (CRLB). A través de análisis teóricos y simulaciones numéricas en trayectorias translunares, este estudio demuestra que la configuración geométrica influye significativamente en la precisión de la estimación de posiciones, con varianzas de error que varían en órdenes de magnitud dependiendo de la geometría de observación. El algoritmo mejorado supera a las implementaciones convencionales, particularmente en escenarios con configuraciones geométricas desafiantes. Los resultados de simulación a lo largo de una trayectoria translunar utilizando varias combinaciones de cuerpos celestes muestran que la selección sistemática de pares de medición basada en la minimización del CRLB conduce a una mayor precisión en la estimación en comparación con la selección arbitraria de pares. Los hallazgos proporcionan valiosas ideas para el diseño de sistemas de navegación autónoma y la planificación de misiones, ofreciendo un marco cuantitativo para evaluar y optimizar el rendimiento de la triangulación celestial en misiones de exploración espacial.

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