航天器导航是靠什么（航天器导航技术）
本文目录一览：
- 1、飞向深空的探测器如何在太空中导航？
- 2、宇宙飞船究竟是用什么导航的？它为何能准确抵达目的地？
- 3、外太空执行任务的航天器通过什么技术手段导航定位？
- 4、航天器设施如何导航？
- 5、航天器在太空靠什么飞行
飞向深空的探测器如何在太空中导航？
NASA的深空原子钟（Deep Space Atomic Clock）设备只有一台烤面包机那么大，它将为我们解决这些问题。这是第一款体积小、类似全球定位系统（Global Positioning System，GPS）的仪器，在航天器上飞行时稳定性足够强。
这次的技术演示能让航天器知道自己的位置，而无需依赖来自地球的数据。6月下旬，SpaceX的猎鹰重型火箭（Falcon Heavy rocket）会将深空原子钟发射到地球轨道上，并在该轨道上待满一年的时间，测试它是否能够帮助航天器在太空中进行定位。
如果深空原子钟在太空中试验的这一年进展顺利，那么它就能为未来的单向导航打好基础。利用单向导航，宇航员可以通过一种类似GPS的系统在月球表面上进行导航，也可以安全地自主执行任务，前往火星以及更远的太空位置。
“每一个探索深空的航天器都由地球上的导航员引导。通过启用机载自主导航，或自动驾驶航天器，深空原子钟将改变这一状况。”副首席研究员吉尔•舒伯特（Jill Seubert）说道。
深空之中并不存在GPS
其实，太空中的原子钟并不是什么新鲜事物，我们所用的每个内置GPS的设备，例如智能手机，都是通过环绕地球的多颗卫星上的原子钟来确定位置的。已知位置的卫星从太空向地球发送信号，接收器通过测量信号到达GPS的时间长短来三角测量我们的具体位置。
深空原子钟是NASA JPL的一项新技术，或许能会改变飞船和探测器在太空中的导航方式。6月下旬，美国太空探索技术公司SpaceX猎鹰重型火箭将发射轨道试验床卫星（Orbital Test Bed satellite），对于地球之外其他世界里的自动驾驶航天器和类似GPS的导航系统，这种后续的技术演示可能是关键组成部分。
因此，现在采用的方法就是让导航员用地球上的巨型天线向航天器发送信号，然后信号由航天器反弹回到地球。地面上精确度极高的时钟可以测量信号进行双向旅程所需的时间，告诉导航员飞船距离地球有多远、飞行速度有多快。只有这样，导航员才能进一步向航天器发送指示。
但是现阶段，飞到地球轨道之外的航天器则没有GPS给它们在太空中导航。对于行驶在太空中的航天器来说，GPS卫星上原子钟的精确度远远不够，无法发送正确的方向指令，即使信号只滞后或者消失了不到一秒的时间，也可能意味着离登陆一颗行星差了好几公里。
宇宙飞船究竟是用什么导航的？它为何能准确抵达目的地？
关于我们现在人类社会的一个时代发展是非常的快速，其中我们在人类社会的一个建设，还有军事以及航空方面的一个投入，资金也是越来越多。毕竟这。已经变成了我们人类社会的一个重要发展趋势与方向在未来我们人类会向更遥远的宇宙进行探索，那么发展宇宙航空这是必不可少的一个重要条件。而其中我们人类研究的一个科学技术就有宇宙飞船，那么关于宇宙飞船究竟是用什么导航？为何能够准确到达目的地？其中的原因有以下几点。
一、关于宇宙飞船的一个制作。
首先第1点就是关于宇宙飞船的一个制作和作用。现在宇宙飞船成为很多国家都在争先恐后制作了一个宇宙航天器，因为本身宇宙飞船是可以反复使用的，而且宇宙飞船对比箭载器可以携带更多的人上太空。且还可以遨游太空，这无疑可以帮助我们更多人，不用接受太多的一个太空训练，也能进入外太空都能看美丽的宇宙。同时宇宙飞船的制作可能会比火星的麻烦，因为要承受考虑到这样的一个工具制作方面的一个资金投入，还有更多的问题要去研发和突破。
二、通过地球外的卫星进行导航。
其次，另外一点就是通过地球外的卫星进行导航，因为我们人类在我们的外太空附近发射了很多的一个星球，其中有服务于我们地球内部的定位，也有服务于外部的一个定位。定位把宇宙飞船所使用的定位就是服务于外部定位的一个卫星，这样的卫星可以从很远的位置接受来自宇宙飞船发射的定位，帮助其更好的定位位置。
三、许多的距离都是通过科学家精确计算所得出的。
最后一点就是宇宙飞船的一个实际距离和飞行时间在地球上，科学家都是通过精确的计算，每一次出行都是进行过合理的规划，才能完美的到达。
外太空执行任务的航天器通过什么技术手段导航定位？
到外空执行任务的航天器在去完成预定的飞行任务以及完成后，需将航天员、胶片、生物试样、月球或行星土壤样品等送回地面。所以在往返过程中，必不可少的东西之一就是导航定位。
人类依赖天体、日、月、星辰作为导航的依据已有数千年历史。中国最早发明指南针，这是人类第一个导航工具，后来产生了罗盘，世界上第一个罗盘出现距今大约700年。发展至今，科技日新月异。航天器导航已经步入一个又一个新的里程碑。
航天器导航就是给出受控航天器的位置矢量和速度矢量以确定航天器轨道的方法和过程。（1）确定当时的航天器在轨道上的位置和速度；
（2）计算未来的航天器轨道和着陆点，以及所需机动的初始条件。
外太空执行任务的航天器通过什么技术手段导航定位？
在地球轨道上，距离测量可使用GNSS、多普勒无线电定轨定位系统(Doppler obitography radiopositioning integrated by satellite,DORIS)、雷达跟踪以 及卫星激光测距（satellite laser ranging,SLR)，其中卫星激光测距使用地球上的 激光器和基于卫星的反射器来实现距离测量。
截至目前，在众多的空间任务中，人们广泛依赖地面导航方式进行绝对定位、雷达测距方法和光学跟踪方法均是被较多使用的地面导航方法。人们常用的第二种地面导航方法可称作光学跟踪方法。基于光学跟踪测量的航天器导航方式与雷达跟踪测量方式类似,光学跟踪测量方法主要是通过可见光反射到航天器上来确定航天器的方位
目前众多的探测任务都是围绕行星探测开展起来的，通过采集行星的视频图像并将视频图像与已知的行星参数进行比较实现航天器导航，这些已知的行星参数主要包括该行星的直径和相对于其他天体的位罝参数。
航天器在飞行过程中，在不同的阶段将采用不同的空间导航方法。目前主要的方法如下。
（1) 在航天器地面控制行期间，可采用无线电测距和甚长基线测量法测速。航天器可以采用惯性测量装置、空间六分仪和光学星图表，使航天员时刻都能知道自己的飞行状态。
(2) 载人飞行器在轨道对接时，要进行机动飞行，时刻调整偏差，这时主要采用无线电测距和航天员目视跟踪。
(3) 航天器在降落期间可以釆用雷达测距和多普勒测速。航天器向地面降落时还可以采用着陆辅助设备。
总之，在众多的空间任务中，人们广泛依赖地面导航方式进行绝对定位、雷达测距方法和光学跟踪方法均是被较多使用的地面导航方法。
航天器设施如何导航？
载人航天器在太空飞行期间，空间导航设施起着重要的作用，它是航天交通网的“路标”。空间导航的主要任务是监测航天器距目标的距离，飞行速度以及飞行方向的偏差，导航工作最主要的是进行跟踪测量。
在载人航天的初期，大部分导航工作是由地球上的设备来完成的。航天器本身只完成一小部分。后来由于导航技术的发展，载人航天器本身完成的工作越来越多。可以预测，随着现代计算机和导航设备的性能越来越先进，未来的载人航天器会具有完全独立的空间导航能力。
载人航天器在飞行过程中，在不同的阶段将采用不同的空间导航方法。目前主要的方法如下。
(1)在航天器地面控制飞行期间，可采用无线电测距和甚长基线测量法测速。航天器可以采用惯性测量装置、空间六分仪和光学星图表，使航天员时刻都能知道自己的飞行状态。
(2)载人飞行器在轨道对接时，要进行机动飞行，时刻调整偏差，这时主要采用无线电测距和航天员目视跟踪。
(3)航天器在降落期间可以采用雷达测距和多普勒测速。航天器向地面降落时还可以采用着陆辅助设备。
航天器的空间导航设备主要有地面导航设备和航天器上的导航设备两种。
航天器在大多数阶段都是靠地面导航设备来导航的，美国宇航局主要依靠地面雷达进行跟踪测试，然后再根据信号计算航天器飞行的距离，其精确度可达到几米。
20世纪70年代，美国载人飞船在执行任务期间，主要依靠地面的跟踪测量船，多艘跟踪测量船可以构成一个太空跟踪网。另外还有3个地面测量站，主要分布在加利福尼亚州、澳大利亚和西班牙，基本上覆盖了全球。地面跟踪站从无线电信号提取多普勒速度和距离信息，并通过跟踪站传送到设在加利福尼亚的喷气推力中心实验室的中央计算机，然后对数据进行处理，以及时调整航天器的速度及飞行姿态。
载人航天器上的导航设备主要有惯性测量装置、空间六分仪和光学定位系统。
惯性测量装置最早应用于飞机导航，后经过改进又用到了火箭上，尔后又经过适当改进被用在了载人航天器上，用于测量航天器的飞行姿态、所在位置和飞行速度。美国为“阿波罗号”研制的惯性测量装置是一种典型的导航设备。它由3个常规陀螺仪和3个安装在稳定平台上的加速度表组成。
空间六分仪用于测量瞄准线与各种星体间的角度，用此来测定飞行器的飞行方向。当恒星偏离六分仪的瞄准线时，表明惯性测量仪需要重新对准。
光学定位系统利用目标周围的恒星背景作为确定载人航天器接近目标体的方向。同样载人航天器上也装有目标测距装置和多普勒雷达，在飞行过程中，载人航天器上和地面上的测量系统自始至终共同工作，以达到最高的导航精度。
空间导航与地面导航不同，飞行器的飞行轨道是预先设定好的，在飞行器飞行过程中通过各种仪器描绘出其实际的飞行轨道，然后对比其预先测定的轨道模型，及时修正飞行器的飞行姿态，以完成预定的任务。
航天器在太空靠什么飞行
航天器又称宇宙飞船，在太空飞行主要依靠的是火箭助推时产生的惯性带来的驱动力。航天器是由火箭发射升空产生的推力来进入宇宙的，宇宙中几乎不存在阻力，航天器在脱离了地球重力的影响后就可以依靠惯性运行了。
航天器在太空靠什么飞行
航天器主要依靠的是火箭升空时发出的推力产生的惯性来进行飞行的。
航天器是在火箭推力的帮助下进入太空的，在进入太空后是几乎没有阻力存在的，航天器在几乎没有阻力的情况下，可以长期借助惯性来运行。
