بررسی معادلات و تخمین خطا در ناوبری ستاره ای

ناوبری ستاره ای از سال های دور توسط دریانوردان برای تعیین مکان کشتی در دریاها استفاده می شده است. برای این منظور از ادواتی به نام سکستانت استفاده می گردیده. روش سنتی استفاده از این ابزارها حتی تا دهه 1970 هم در ارتش ایالات متحده آمریکا مرسوم بوده است. با این حال در دهه های 1980 و 1990 با ایجاد سامانه موقعیت یابی جهانی (GPS)، استفاده از این روش بسیار کمرنگ گردید. در سال های اخیر دو مسئله باعث روی آوردن مجدد به این سامانه شده است. نکته اول آسیب پذیری سامانه GPS در برابر اخلال های عمدی می باشد. نکته دوم آن است که در سال های اخیر، پیشرفت های گسترده در حوزه پردازش تصاویر دیجیتال، امکان تولید سامانه هایی را فراهم آورده است که به صورت خودکار از آسمان پر ستاره عکس گرفته و با تحلیل آنها، محل مشاهده گر را تعیین می نمایند.برای حل معادلات ناوبری ستاره ای و تعیین محل مشاهده گر، روش های حل مختلفی وجود دارد. این روش ها شامل جستجوی کلی، خطی سازی معادلات، روش کمترین مربعات و .... می باشد. تاثیر خطای زاویه مشاهده ستارگان بر محل تخمین زده شده متفاوت است. در این مقاله با بررسی روش های حل و شبیه سازی معادلات در شرایط مختلف، خطای مکانیابی ستاره ای با روش های مختلف، بررسی شده و با هم مقایسه می گردند.