Kann das Erdmagnetfeld zur Lagebestimmung in LEO verwendet werden?

…oder wie gut ist das Erdmagnetfeld abgebildet?

Drei Hallotrons (einfache, billige, robuste, winzige Geräte mit geringem Stromverbrauch), die in drei Achsen ausgerichtet sind, können verwendet werden, um die Richtung des lokalen Vektors des Erdmagnetfelds zu bestimmen.

GPS kann verwendet werden, um den Standort des Satelliten zu bestimmen. (Dies ist schwieriger aufgrund von Mechanismen, die alle kommerziellen GPS-Chips bei diesen Geschwindigkeiten und Höhen deaktivieren, um eine militärische Nutzung zu verhindern, aber immer noch möglich.)

Wenn man den Ort, die Richtung des Erdmagnetfelds am Ort und die Messung der Hallsensoren kennt, sollte man in der Lage sein, die Lage des Satelliten (ohne Spin um genau die Achse des Magnetfeldvektors) ziemlich genau zu bestimmen.

Nun liegt das Problem in dieser "Richtung des Erdmagnetfeldes am Ort", da der Sonnenwind das Feld in eine ziemlich ausgefallene Form biegt:

Wie genau wird diese Form abgebildet und wie konstant/variabel ist sie über die Zeit?

…oder habe ich etwas anderes übersehen; ist das überhaupt eine praktikable methode zur einstellungsbestimmung?

Wie könnte das Magnetfeld der Erde genutzt werden, um die Lage eines CubeSats in LEO zu bestimmen? ist ähnlich, aber nicht genau die gleiche Frage. Es hat eine ziemlich umfangreiche Antwort für Interessierte.

Antworten (1)

Ja, tatsächlich, und es wird häufig für LEO-Satelliten verwendet. Ich kenne eine Reihe von Satelliten, die Magnetfeldinformationen verwenden, um ihren Standort zu bestimmen. Es wird keine absolute Lage liefern, aber es reicht aus, dass ein anderer Bezugspunkt, wie die Erdkrümmung oder der Sonnenstand, ausreicht, um zu bestimmen, wohin das Raumschiff zeigt.

Es wird in der Regel nicht von weiter entfernten Raumfahrzeugen verwendet, die in der Regel größer sind und mehr von einem Sterntracker oder einem ähnlichen System profitieren. Außerdem variiert das Magnetfeld, wie Sie bereits erwähnt haben, je weiter Sie gehen. Es neigt jedoch dazu, denselben Linien zu folgen, wodurch man die Richtung des Raumfahrzeugs relativ zum Magnetfeld bestimmen kann.

Siehe Raumfahrzeug-Magnetometer .

Der verlinkte Artikel konzentriert sich auf die wissenschaftliche Nutzung von Magnetometern. Es hat eine winzige Erwähnung der Verwendung "als Kompass".
Haben Sie weitere Referenzen zur Verwendung von Magnetismus für Lagekorrekturen?
Es heißt Magnetorquers, es gibt viele Referenzen.
Kann das Erdmagnetfeld zur Lagebestimmung in LEO verwendet werden?
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