Using Quantum Search Algorithm in Future Spacecraft Navigation
學年 98
學期 1
發表日期 2010-11-16
作品名稱 Using Quantum Search Algorithm in Future Spacecraft Navigation
作品名稱（其他語言） 使用量子搜尋法來進行未來太空船的導航
著者 Tsai, Jack; Hsiao, F.-Y.; Li, Y.-J.
作品所屬單位 淡江大學航空太空工程學系
出版者 臺北縣 : 淡江大學航空太空工程學系
會議名稱 第七屆海峽兩岸航空太空學術研討會
會議地點 臺北縣, 臺灣
摘要 In this paper we study the potential application of quantum search algorithm to the spacecraft navigation. Traditionally the attitude and orbit determination can be achieved by recognizing the relative position/attitude to the background stars using sun sensors, earth limb sensors, or star trackers. Due to the massive celestial database, however, star pattern recognition is a complicated and power consuming job. We propose a new method of attitude and orbit determinations by applying the quantum search algorithm to the search of a specific star or star pattern. The quantum search algorithm, proposed by Grover in 1996, could search the specific data out of an unstructured database containing a number of N data in only O( yiN) steps, while it would take conventional computers to look through an average of N /2 steps. As a result, by taking the advantage of matching a particular star in a vast celestial database in very limited steps, we could acquire the position/attitude of the spacecraft rapidly for navigation, guidance and control. 本文主要探討「量子搜尋法」來進行未來太空船的導航的可能性。傳統上，姿 態跟軌道決定主要利用太陽感測器、地球感測器、或是尋星器來進行背景星空 比對，再求出其相對位置或姿態。然而，由於星空資料庫太龐大了，要進行星 座辨視是很複雜且耗能的。本文提出可利用量子搜尋法來字成此一任務。Grover 於1996年提出的量子搜尋法，能在O( √N可)個步驟內，便能性N筆雜亂無章的資料 中找出特定資料。對於傳統搜尋法而言，平均需要Nj/2 步才能找到。因此，利用 量子搜尋法強大的搜尋功能，我們可以在非常少的步驟之內，便從龐大的星空資 料庫中找出我們需要的星體資訊。並可將之用於計算所需的位置及姿態訊息，導 引及控制太空船飛行。
關鍵字 量子搜尋法;量子計算;太空船導航及導引;尋星器;姿態或軌道決定;Quantum Search Algorithm; Quantum Computing; Spacecraft Navigation;Star Sensor; Attitude/Orbit Determination
語言 en
收錄於
會議性質 兩岸
校內研討會地點 淡水校園
研討會時間 20101116~20101116
通訊作者
國別 TWN
公開徵稿 Y
出版型式
出處 第七屆海峽兩岸航空太空學術研討會論文集, pp.365-372
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機構典藏連結 ( http://tkuir.lib.tku.edu.tw:8080/dspace/handle/987654321/84801 )

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