月球中繼衛(wèi)星定軌算法研究.pdf

1、中國正在大力發(fā)展月球探測任務，這離不開測控通信系統(tǒng)，而星座是整個系統(tǒng)必不可少的一個環(huán)節(jié)。月球中繼衛(wèi)星星座就是由一顆或者幾顆月球的中繼衛(wèi)星組成的，它們之間形成一個固定的空間幾何圖形。星座部署之后，中國就能夠?qū)υ虑蛘婊蛘咴虑虮趁孢M行各種程度的通訊覆蓋。月球中繼衛(wèi)星定軌（或?qū)Ш剑┦侵咐玫鼗蛱旎教炱鞲櫿净蛐禽d慣性敏感器件對月球中繼衛(wèi)星運動狀態(tài)的帶有誤差的測量數(shù)據(jù)和并非精確的運動方程對月球中繼衛(wèi)星軌道根數(shù)進行估值的過程。通過軌道確定可以

2、得到月球中繼衛(wèi)星在過去、當前和未來一段時間內(nèi)任意時刻的運動狀態(tài)。因此，月球中繼衛(wèi)星軌道確定是軌道跟蹤、軌道控制和應用的基礎(chǔ)。
　　本文的主要工作在于研究月球中繼衛(wèi)星的定軌算法，從而為月球中繼衛(wèi)星提供精確的位置與速度信息，進而為月球中繼星座本身提供軌道控制參考數(shù)據(jù)，并為探月飛船或宇航員等用戶提供導航定位、數(shù)據(jù)中繼等服務。月球衛(wèi)星所處的力學環(huán)境比較復雜，不能直接照搬地球衛(wèi)星的定軌方法。這就需要研究月球中繼衛(wèi)星的二體或三體動力學模型，建

3、立適當?shù)挠^測模型，選擇或自主研究合適的定軌體制，從而實現(xiàn)對月球中繼衛(wèi)星的精密軌道確定。
　　本論文旨在研究二體系統(tǒng)下和圓型限制三體系統(tǒng)下的月球中繼衛(wèi)星動力學特性和軌道計算方法，建立月球中繼衛(wèi)星觀測模型；研究月球中繼衛(wèi)星定軌參數(shù)估值方法。具體研究內(nèi)容有：（1）建立月球中繼衛(wèi)星軌道動力學模型；（2）建立月球中繼衛(wèi)星觀測模型；（3）研究月球中繼衛(wèi)星定軌方法。參考美國國家航空航天局和我國的衛(wèi)星定軌理論和定軌方法，按照衛(wèi)星軌道類型的不同，從