在太空中迷路这个题目怎么做（在太空中迷路数学题怎么做）

使用GPS定位卫星并在全球范围内进行实时定位和导航的系统称为全球定位系统，简称GPS。GPS导航系统的基本原理是测量已知位置的卫星与用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可以知道接收机的具体位置。为了达到这个目的，可以根据星上时钟记录的时间，在卫星星历中查出卫星的位置。

据国外媒体报道，有了GPS，人们很难在地球上迷路，但是切换到深空就完全是另一回事了。不可思议的距离、三维旅行和缺乏明显的地标都使太空导航变得极其复杂。在过去，脉冲星被用作一种解决方案，但现在，美国宇航局的一个研究小组提出了一种新方法，即航天器可以通过跟踪一组脉冲星的可预测X射线信号，连续自动地估计其当前位置。

脉冲星又称脉冲星，是中子星的一种，周期性发出脉冲信号，直径约10公里，自转极快。

据了解，恒星死亡后会自动坍缩，通常会变成黑洞，但并不是所有的都这样。如果它们是质量是我们太阳10-29倍的恒星，就会变成中子星。在这个过程中，一些中子星会由于极强的磁场和极快的自转而从两级发出电磁辐射束。如果地球在这些光束的路径上，它就能探测到信号，也就是& ldquo脉冲& rdquo因此得名脉冲星。

x射线脉冲星可以为近地轨道、深空和星际空间飞行的航天器提供位置、速度、时间、姿态等丰富的导航信息，从而实现航天器的长期高精度自主导航和精确控制，具有广阔的工程应用前景。同时，X射线脉冲星导航和探测技术的研究将直接推动X射线天体物理学等科研领域的发展。

因为脉冲星是匀速旋转的，所以其信号的预测精度非常高，像毫秒脉冲星，甚至可以预测未来几年。正是因为这种极端的规律性，才成为了完美的深空导航工具。

利用这些天然信标导航的想法早在2012年就形成了，直到2016年，欧洲航天局(ESA)才发表了详细的可行性研究，概述了脉冲星导航的工作原理。现在，美国宇航局将这一想法变为现实，他们推出了一项名为X射线计时和导航技术的空间站探索者(Station Explorer)的实验(以下简称六分仪)。

研究小组在实验中使用了带有52架X射线望远镜的中子星内部成分探测器(NICER)。2017年11月，该团队对四颗特定的毫秒脉冲星进行了实验，期间他们进行了78次时间测量。机载算法将这些数据组合在一起，然后精确定位NICER的位置，最后将结果与卫星GPS数据进行比较。

虽然NICER在地球轨道上的飞行速度超过了17500英里/小时(28000公里/小时)，但这种新方法只需要8个小时就可以将位置缩小到半径10英里(16公里)，最好的情况下可以达到3英里(5公里)。

SETANT的系统架构师Luke Winternitz说，这比分配给他们实验的两周时间要快得多。

虽然3英里的误差对于在地球上找房子来说可能太大了，但是在浩瀚的太空中可以忽略不计。

如果脉冲导航系统最终投入使用，未来的宇宙飞船将能够在三维空间中精确跟踪自己的位置，并在不与地球通信的情况下自动调整航线，停留在目标位置。

据悉，第二轮实验将于今年下半年进行。

x射线脉冲星导航是实现航天器长期高精度自主导航的可行途径，具有传统导航技术无法比拟的性能优势。其技术特征如下:

(1)全信息& mdash& mdashx射线脉冲星导航可以为航天器提供10维导航信息，包括3维位置、3维速度、3维姿态和1维时间。传统导航技术只能提供一些导航信息，如卫星导航可以提供位置、速度和时间信息；惯性导航系统只能提供姿态信息；传统的天文导航系统只能提供姿态和位置信息。

(2)所有空域& mdash& mdashx射线脉冲星导航适用于整个太阳系，从近地轨道、深空到星际飞行。脉冲星辐射的x射线信号在大气层外的整个太阳系空间都可以探测到。根据各种空间任务的要求，可以选择不同的导航参考点，自适应修改导航算法，以满足航天器自主导航应用的要求。

(3)时间长& mdash& mdashx射线脉冲星导航以太阳系的质心为时空参考点，在绝对参考系下为航天器(导航星座)提供导航信息服务，解决了导航星座的整体旋转问题，实现了星座的长期自主运行。

(4)高精度& mdash& mdashX射线脉冲星导航的最终精度可以达到:定轨精度10米，时间同步精度1纳秒，姿态测量精度3秒，这是传统天文导航技术无法比拟的。

(5)自主性& mdash& mdash脉冲星辐射的X射线信号是天然信标，因此X射线脉冲星导航具有信息完备、实时可操作、无信号、不依赖地面站、可长期运行等自主导航的特点，是真正意义上的航天器自主导航的有效途径。