AAppoolllloo OOnnbbooaarrdd NNaavviiggaattiioonn TTTTeeeecccchhhhnnnniiiiqqqquuuueeeessss OObbjjjjeeccttiivveess • RReevviieeww bbaassiicc nnaavviiggaattiioonn ccoonncceeppttss • Describe coordinate systems • IIddeennttiiffyy aattttiittuuddee ddeetteerrmmiinnaattiioonn tteecchhnniiqquueess – Prime: PGNCS IMU Management – Backupp: CSM SCS/LM AGS Attitude Managgement • Identify state vector determination techniques – Prime: PGNCS Coastingg Fligght Naviggation – Prime: PGNCS Powered Flight Navigation – Backup: LM AGS Navigation RReevviieeww ooff BBaassiicc NNaavviiggggaattiioonn CCoonncceeppppttss • Navigation: “Where am I?” ???? RReevviieeww ooff BBaassiicc NNaavviiggggaattiioonn CCoonncceeppppttss • Navigation: “Where am I?” • Vehicle maintains internal representation of where it is with respect to some external rreeffeerreennccee ((ccoooorrddiinnaattee ssyysstteemm)) – State vector (position and velocity vectors) RReevviieeww ooff BBaassiicc NNaavviiggggaattiioonn CCoonncceeppppttss • Navigation: “Where am I?” • Vehicle maintains internal representation of where it is with respect to some external rreeffeerreennccee ((ccoooorrddiinnaattee ssyysstteemm)) – State vector (position and velocity vectors) – Attitude RReevviieeww ooff BBaassiicc NNaavviiggggaattiioonn CCoonncceeppppttss • Navigation: “Where am I?” • Vehicle maintains internal representation of where it is with respect to some external rreeffeerreennccee ((ccoooorrddiinnaattee ssyysstteemm)) – State vector (position and velocity vectors) – Attitude • To maintain accuracy, this internal representation must be updated periodically using ssoommee ssoourrccee ooff eextteerrnnaall ““ttrrutthh data” (sensor measurements) CCoooorrddiinnaattee SSyyyysstteemmss Planet-Fixed Coordinates MMoooonn-FFiixxeedd CCoooorrddiinnaatteess EEaarrtthh-FFiixxeedd CCoooorrddiinnaatteess Lunar ephemeris Earth rotation Basic Reference Coordinates REFSMMAT Stable Member Coordinates IIMMUU ggiimmbbaall aanngglleess Navigation Base Coordinates Nav base location Vehicle Coordinates c.m. location Bodyy Coordinates Vehicle-Fixed Coordinates BBaassiicc RReeffeerreennccee CCoooorrddiinnaattee SSyyyysstteemm • IInneerrttiiaall ccoooorrddiinnaattee ssyysstteemm – All nav stars and lunar/solar ephemerides wweerree rreeffeerreenncceedd ttoo tthhiiss ssyysstteemm – All vehicle state vectors referenced to this ssyysstteemm eexxcceepptt dduurriinngg LLuunnaarr MMoodduullee ((LLMM)) powered flight • EEppoocchh aatt nneeaarreesstt bbeeggiinnnniinngg ooff yyeeaarr – Simplified inertial-to-Earth-fixed computations BBaassiicc RReeffeerreennccee CCoooorrddiinnaattee SSyyyysstteemm • Origin at center of Earth or centter off moon BBaassiicc RReeffeerreennccee CCoooorrddiinnaattee SSyyyysstteemm • Origin at center of Earth or centter off moon – Command and Service Module (CSM) navigation Lunar Sphere of Influence aauuttoommaattiiccaallllyy ttrraannssffoorrmmeedd (r=64373.76 km, 3344775599.0055 nmii)) between Earth and moon centered when crossing the moon’s Sphere of Influence ((SSOOII))