論文の概要: Information-Based Trajectory Planning for Spacecraft-to-Spacecraft Tracking and Navigation in Cislunar Space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.19012v1
• Date: Sat, 18 Jul 2026 22:15:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-05 14:48:16.086439
• Title: Information-Based Trajectory Planning for Spacecraft-to-Spacecraft Tracking and Navigation in Cislunar Space
• Title（参考訳）: 宇宙航空機追尾・航法における情報に基づく軌道計画
• Abstract要約: 本稿では,情報収集と制御の両立を図るための軌道計画手法を提案する。 DRO(Distant Retrograde Orbit)で動作している光学オブザーバのナビゲーションおよび追跡誤差の約1桁の改善について報告する。 この研究は、現在および今後のシスルナーミッションのための情報最適低推力宇宙船軌道設計の可能性と価値を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a trajectory planning method that balances information collection and control effort to improve cislunar spacecraft-to-spacecraft absolute tracking. Expanding use of cislunar space requires alternative navigation and tracking procedures that minimize reliance on ground-based support. Among efforts to address this need, spacecraft-to-spacecraft tracking exploits nonlinear dynamical tracers encoded in a series of relative measurements to infer absolute states of both an observer and a target. The geometry between spacecraft operating under this mode can significantly influence tracking performance. This work considers this geometrical impact by designing observer trajectories that jointly balance control effort and an information-theoretic quantification of the expected spacecraft-to-spacecraft tracking performance. Our methods are designed for multiple low-thrust observation platforms of various sensing modalities and can incorporate multiple space object targets in planning. By leveraging information gain in the optimal control problem, we report almost an order of magnitude improvement in the expected navigation and tracking errors for an optical observer operating in a Distant Retrograde Orbit (DRO). This work demonstrates the feasibility and value of information-optimal low-thrust spacecraft trajectory design for current and upcoming cislunar missions.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,情報収集と制御の両立を図るための軌道計画手法を提案する。 シスルナー空間の拡張には、地上支援への依存を最小限に抑える代替のナビゲーションと追跡手順が必要である。 このニーズに対処するために、宇宙船と宇宙船の追跡は、観測者と目標の双方の絶対状態を推測するために、一連の相対的な測定で符号化された非線形動的トレーサを利用する。 このモードで運用される宇宙船間の幾何学は、追跡性能に大きな影響を及ぼす可能性がある。 本研究は、制御を共同で行う観測軌道を設計し、期待される宇宙船と宇宙船の追跡性能を情報理論で定量化することにより、この幾何学的影響を考察する。 本手法は、様々なセンシングモードの低推力観測プラットフォーム向けに設計されており、複数の宇宙物体のターゲットを計画に組み込むことができる。 最適制御問題における情報ゲインの活用により、DRO(Distant Retrograde Orbit)で動作している光学オブザーバに対して、期待されるナビゲーションおよび追跡誤差のほぼ一桁の改善を報告した。 この研究は、現在および今後のシスルナーミッションのための情報最適低推力宇宙船軌道設計の可能性と価値を示す。

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