Fugu-MT 論文翻訳(概要): GNSS-based Lunar Orbit and Clock Estimation With Stochastic Cloning UD Filter

論文の概要: GNSS-based Lunar Orbit and Clock Estimation With Stochastic Cloning UD Filter

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16393v3
Date: Wed, 18 Feb 2026 22:41:22 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.91431
Title: GNSS-based Lunar Orbit and Clock Estimation With Stochastic Cloning UD Filter
Title（参考訳）: 確率的クローンUDフィルタによるGNSSに基づく月軌道とクロック推定
Authors: Keidai Iiyama, Grace Gao,
Abstract要約: 本稿では,月面衛星の地球軌道とクロック推定の枠組みについて述べる。我々は,正確な時間差キャリア位相(TDCP)測定を行う際の数値安定性を向上するLunar-cloning UD-factorized filter と遅延状態スムースラーを開発した。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: This paper presents a terrestrial GNSS-based orbit and clock estimation framework for lunar navigation satellites. To enable high-precision estimation under the low-observability conditions encountered at lunar distances, we develop a stochastic-cloning UD-factorized filter and delayed-state smoother that provide enhanced numerical stability when processing precise time-differenced carrier phase (TDCP) measurements. A comprehensive dynamics and measurement model is formulated, explicitly accounting for relativistic coupling between orbital and clock states, lunar time-scale transformations, and signal propagation delays including ionospheric, plasmaspheric, and Shapiro effects. The proposed approach is evaluated using high-fidelity Monte-Carlo simulations incorporating realistic multi-constellation GNSS geometry, broadcast ephemeris errors, lunar satellite dynamics, and ionospheric and plasmaspheric delay computed from empirical electron density models. Simulation results demonstrate that combining ionosphere-free pseudorange and TDCP measurements achieves meter-level orbit accuracy and sub-millimeter-per-second velocity accuracy, satisfying the stringent signal-in-space error requirements of future Lunar Augmented Navigation Services (LANS).
Abstract（参考訳）: 本稿では,月面航法衛星のGNSSによる地球軌道とクロック推定の枠組みを提案する。月面距離で発生する低可観測条件下での高精度な推定を実現するため, 高精度な時間差キャリア位相(TDCP)測定を行う際に, 数値安定性を向上する確率的閉鎖型UD分解フィルタと遅延状態平滑化器を開発した。包括的力学と測定モデルが定式化され、軌道状態と時計状態の間の相対論的結合、月の時間スケール変換、電離層、プラズマ圏、シャピロ効果を含む信号の伝搬遅延が明確に説明される。提案手法は, 実測的マルチコンステレーションGNSS幾何, 放送エフェメリス誤差, 月の衛星力学, 電離層およびプラズマ圏の遅延を経験的電子密度モデルから計算した高忠実度モンテカルロシミュレーションを用いて評価した。シミュレーションの結果,電離層のない擬似距離測定とTDCP測定を組み合わせることで,将来のLunar Augmented Navigation Services(LANS)の信号-空間誤差要件を満たすため,メートル単位の軌道精度と秒単位の速度精度が得られることがわかった。

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