DeepMars Navigation

Bu depo, GMAT ile uretilmis Mars transfer truth verisini Phase 1 seviyesinde temizleyip senkronize attitude truth ile birlestiren ilk calisan veri hattini icerir.

Bu ilk teslim ne yapiyor?

• mars_truth_raw_integrator.csv icindeki GMAT truth verisini okur.
• Zaman eksenini normalize eder ve kolonlari sade isimlere cevirir.
• mars_capture_summary.csv dosyasini olay tablosuna donusturur.
• Puru zsuz, kontrollu bir attitude truth profili uretir.
• Birlesik veri setini hem CSV hem HDF5 olarak kaydeder.

Dizin yapisi

data/
  raw/
  processed/
gmat/
matlab/
  analysis/
  filters/
python/
  deepmars_nav/
  scenarios/
results/
  figures/
  tables/
tests/

Calistirma

Depo kokunde:

PYTHONPATH=python python3 python/scenarios/build_phase1_truth_dataset.py \
  --truth-csv "/Users/okul/Downloads/uyduhabproje deneme/mars_truth_raw_integrator.csv" \
  --capture-summary "/Users/okul/Downloads/uyduhabproje deneme/mars_capture_summary.csv"

Varsayilan cikti klasoru data/processed/ altidir.

Uretilen dosyalar

• phase1_truth_dataset.csv
• phase1_truth_dataset.h5
• truth_trajectory.csv
• truth_attitude.csv
• capture_summary_normalized.csv
• mission_summary.json

Hipparcos yildiz katalogu olusturma

Star tracker icin yerel referans katalogu indirmek icin:

PYTHONPATH=python python3 python/scenarios/build_star_catalog_reference.py \
  --output-dir data/processed \
  --magnitude-limit 6.0

Bu komut VizieR uzerinden I/239/hip_main tablosunu cekip su dosyalari uretir:

• star_catalog_reference.csv
• star_catalog_reference.h5

Pulsar katalogu olusturma

XNAV referans pulsar tablosunu psrqpy ile olusturmak icin:

PYTHONPATH=python python3 python/scenarios/build_pulsar_catalog_reference.py \
  --output-dir data/processed

Bu komut varsayilan olarak su hedefleri ister:

• B1821-24 -> J1824-2452A
• B1937+21 -> J1939+2134
• J0437-4715
• B0531+21 -> J0534+2200

Uretilen dosyalar:

• pulsar_catalog_reference.csv
• pulsar_catalog_reference.json

Not: Eger bulundugun ag ortaminda www.atnf.csiro.au tarafina TLS erisim problemi varsa betigi yerel bir psrcat.db ile calistirabilirsin:

PYTHONPATH=python python3 python/scenarios/build_pulsar_catalog_reference.py \
  --catalog-db /absolute/path/to/psrcat.db

Star tracker olcum uretimi

Truth veri seti ve Hipparcos referans katalogundan gürültülü quaternion olcumleri uretmek icin:

PYTHONPATH=python python3 python/scenarios/build_star_tracker_measurements.py \
  --truth-dataset data/processed/phase1_truth_dataset.csv \
  --star-catalog data/processed/star_catalog_reference.csv \
  --output-dir data/processed \
  --sample-stride 25 \
  --max-stars-per-frame 12

Bu ilk surumde:

• kamera ve body frame ayni kabul edilir,
• FOV icine dusen yildizlar 20x20 derece gorus alanina gore secilir,
• quaternion cozumu SVD tabanli Wahba/Kabsch yaklasimi ile uretilir,
• katalog hatasi, centroid gurultusu ve rolling shutter bozulmasi uygulanir.

Uretilen dosyalar:

• star_tracker_measurements.csv
• star_tracker_measurements.h5
• star_tracker_measurements_summary.json

XNAV pseudo-range olcum uretimi

Pulsar katalogu ve truth verisinden Roemer tabanli XNAV olcumleri uretmek ve bunu star tracker olcumleriyle tek bir HDF5 veri paketinde birlestirmek icin:

PYTHONPATH=python python3 python/scenarios/build_xnav_measurements.py \
  --truth-dataset data/processed/phase1_truth_dataset.csv \
  --pulsar-catalog data/processed/pulsar_catalog_reference.csv \
  --star-tracker-measurements data/processed/star_tracker_measurements.csv \
  --output-dir data/processed \
  --measurement-step-seconds 21600

Bu ilk surumde:

• Roemer gecikmesi dogrudan line-of-sight projeksiyondan hesaplanir,
• Shapiro ve Einstein terimleri placeholder/approximation olarak eklenir,
• TOA jitter, sabit saat bias'i ve lineer saat drift'i uygulanir,
• sonuc rho = c * Delta t ile pseudo-range km cinsine cevrilir,
• star tracker ve XNAV olcumleri ortak zaman etiketiyle sensor_dataset.h5 icinde gruplanir.

Uretilen dosyalar:

• xnav_measurements.csv
• xnav_measurements.h5
• xnav_measurements_summary.json
• sensor_dataset.h5

sensor_dataset.h5 su gruplari icerir:

• truth_dataset
• star_tracker_measurements
• xnav_measurements
• sensor_event_index

Not: Bu fazda barycenter durumu icin truth dosyasindaki sun_* koordinatlari heliosentrik bir SSB yaklasimi olarak kullanilir. Daha yuksek fidelity icin daha sonra gercek SSB/JPL ephemeris tabanli observer state eklenebilir.

MATLAB sonuc analizi

EKF ciktilarini iceren results.mat dosyasi icin yayin kalitesinde metrik ve figure uretimi:

addpath("matlab/analysis");
metrics = analyze_navigation_results("results.mat", "results");

Opsiyonel dropout penceresi vermek icin:

opts = struct();
opts.dropoutWindowsSeconds = [4.2e5 4.8e5];
metrics = analyze_navigation_results("results.mat", "results", opts);

Bu analiz akisi su dosyalari uretir:

• results/figures/trajectory_3d.png
• results/figures/position_error_with_sigma.png
• results/figures/attitude_error_with_sigma.png
• results/figures/dropout_robustness.png
• results/tables/navigation_metrics.csv
• results/tables/navigation_metrics.mat

Sonraki teknik adim

Bu iskeletin ustune sirayla:

1. Hipparcos tabanli star catalog ingest modulu
2. Basit FOV + Wahba tabanli star tracker olcum uretimi
3. 4 pulsar ile geometrik delay tabanli ilk XNAV pseudo-range modeli