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ShingoNishimoto / S2E_PBD

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相対位置センサの観測頻度に関する検討 #37

Closed ShingoNishimoto closed 1 year ago

ShingoNishimoto commented 1 year ago

Summary （概要）

相対位置センサの観測頻度を下げる or 現実的なものにしても問題ないのかを検討する．

Detail （詳細）

現状，GNSS観測量と同じ頻度で相対位置センサの観測量が得られると仮定しているが，実際にはそうではない可能性がある．これについて調べると同時に，そうでなく頻度がさらに低い（例えば1分起きとか）場合であっても対応できるように拡張 or 評価を実施するべき．
やれることとして

Impact （影響範囲）

大

Priority （重要度）

大

Note （補足）

何かれば

ShingoNishimoto commented 1 year ago

changed due date to January 04, 2023

ShingoNishimoto commented 1 year ago

それがどこまでの精度まで役に立つのか，どんな誤差特性を持ったものであれば行けるのか

に関しては #38 で取り組んでいる．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

changed due date to January 13, 2023

ShingoNishimoto commented 1 year ago

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相対速度の大きさはLVLHでこんな感じ，座標系はプロットが少し間違えていて，上からalong-track, - (cross-track), - (radial)方向に対応している．radial方向がまあまあ大きい -> 下のプロットを見る感じ上からradial, cross-track, along-track（符号は無視）って感じな気がする．

undefined これがLVLHの相対位置プロットなので，alon-track方向の変動が大きいことがわかる．

2周回分くらいの時間で基線長100mから50mくらいまで近づいているので，結構変動量は大きいし，相対位置センサがGNSS観測量とどれくらいラグがあるのかというのは真剣に検討しないと行けなさそう．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

一番大きいところでオーダーとしては100mm/s=0.1m/sなので，1秒のラグがあると10cmの位置ずれに相当する．←これは気を付ければ起こりえない気がするが，大きい．1mmまでは許容できると考えると，必要となる時刻同期精度は10msのずれ．これくらいであれば設計可能とは言えるしもっと頑張れば行けそう，なので実現可能そうかも．

この値も軌道に依存するはず．示している結果は高度700kmくらいのSSOで初期位置100mくらいの時．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

これはいろいろ見ていると相対距離に比例して相対速度大きくなっているということが分かった．そんなことはないはずで，恐らく初期条件の設定をミスっている気がするので修正する． #51 で詳細に取り組む．

本issueに関しては #51 が完了次第再開する．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

removed due date

ShingoNishimoto commented 1 year ago

上は初期条件の有効数字がミスっていたことが原因だった．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

初期条件修正後の相対速度の影響に関して

主衛星のLVLH座標系で相対速度（ECIで求めた相対速度を単純に引いただけのもの）を評価していると，軌道運動によるZ成分の相対速度が出てきてしまうが，これは主衛星自体の座標系の回転を考慮できてないのでダメ．回転している座標系で相対速度を評価するためには角速度を考慮しないとダメなはず．← ここにある通りそうだと分かったので評価を修正する．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

この定式化の部分は論文内にもまとめておく．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

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正しい相対速度（衛星間距離3kmのとき）はこんな感じになる．
見ると，大きくても0.01mm/sのオーダー．これはほぼ無視できると思われる．もう少し定量的に評価すると，観測タイミングが相対位置センサとGNSSで1秒ずれても0.01mmしか変化しない．これは求めている精度に対して十分．1秒の同期はおそらく容易に達成でき，ms精度でも行けるはずなので，問題にならないと言える．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

確認できて，観測タイミングの同期はそれほど大きな課題ではないということがわかったので，closeする．

ShingoNishimoto commented 1 year ago

ただ，若干衛星間距離に依存して変動速度は大きくなる．これも初期条件の有効数字な気はする． →ではなく，普通に起こっているっポイ．

が最大の相対速度だった．なので，(相対距離が大きくなって)相対速度が大きくなるとクロック同期精度にも注意が必要になる．