Автономная навигация спутников пока невозможна: нужна коррекция с наземных станций. Китайские учёные предложили использовать Луну как гравитационный якорь для околоземных спутниковых группировок.
Проблема в автономном определении орбит: спутники измеряют расстояния друг до друга без наземных станций. Так видно их взаимное положение, но не дрейф всей группировки относительно центра Земли, и ошибки растут.
Исследователи из Китайской академии наук добавили к 24 спутникам BeiDou-3 на средних околоземных орбитах четыре аппарата на эллиптических лунных замороженных орбитах (ELFO).
В расчётах использовали реальные измерения расстояний между спутниками BeiDou-3 за 60 дней. Связь с лунными аппаратами пока смоделирована.
Ключевую роль сыграла лунная гравитация. BeiDou-3 в основном подвержены влиянию Земли, а аппараты ELFO — Луны. Группировки дрейфуют по-разному, и эта разница заметна по измерениям расстояний.
Средняя ошибка дальности для пользователей BeiDou-3 за 60 дней:
0,35 м — с опорой на лунную группировку
0,60 м — при обычном прогнозировании орбит
7,85 м — без коррекции
Подход может снизить зависимость навигации от наземной инфраструктуры и стать основой автономной навигации в окололунном пространстве.
Это ещё не готовая технология: нужны реальные наблюдения с аппаратов на лунных орбитах. NASA и ESA тоже считают орбиты ELFO приоритетными для навигационных платформ у Луны и на её поверхности.