月球中繼衛(wèi)星定軌算法研究.pdf

1、中國(guó)正在大力發(fā)展月球探測(cè)任務(wù)，這離不開(kāi)測(cè)控通信系統(tǒng)，而星座是整個(gè)系統(tǒng)必不可少的一個(gè)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(gè)固定的空間幾何圖形。星座部署之后，中國(guó)就能夠?qū)υ虑蛘婊蛘咴虑虮趁孢M(jìn)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(duì)月球中繼衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的帶有誤差的測(cè)量數(shù)據(jù)和并非精確的運(yùn)動(dòng)方程對(duì)月球中繼衛(wèi)星軌道根數(shù)進(jìn)行估值的過(guò)程。通過(guò)軌道確定可以

2、得到月球中繼衛(wèi)星在過(guò)去、當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)任意時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)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(yīng)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(jìn)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(dǎo)航定位、數(shù)據(jù)中繼等服務(wù)。月球衛(wèi)星所處的力學(xué)環(huán)境比較復(fù)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(dòng)力學(xué)模型，建

3、立適當(dāng)?shù)挠^測(cè)模型，選擇或自主研究合適的定軌體制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)力學(xué)特性和軌道計(jì)算方法，建立月球中繼衛(wèi)星觀測(cè)模型；研究月球中繼衛(wèi)星定軌參數(shù)估值方法。具體研究?jī)?nèi)容有：（1）建立月球中繼衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)模型；（2）建立月球中繼衛(wèi)星觀測(cè)模型；（3）研究月球中繼衛(wèi)星定軌方法。參考美國(guó)國(guó)家航空航天局和我國(guó)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