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深空探测器运行全程的精密定轨

汤靖师  刘林  杨志涛  
【摘要】:深空探测器在轨运行全程中会经历多种动力学环境,以月球探测器为例,可以概括为分别以地球和月球为中心的受摄二体问题和地月系的限制性三体问题。虽然这一过程的精密定轨在原理上仍然是基于最小二乘的最优估计,但涉及的许多细节问题却和地球卫星的精密定轨有较大差别。另外,虽然针对如月球重力场反演等特殊问题,月球探测器的精密定轨宜取为月心坐标系,但仅对精密定轨而言,一个方便、统一的地心坐标系定轨算法可以是相应测控方案的首选。本文以月球探测器在近地停泊、地月转移和绕月工作中的全程轨道为背景,在统一的地心天球坐标系(GCRS)中给出完整的定轨方案。文章将和地球卫星定轨的相应部分进行对比,分析异同,并在末尾使用嫦娥一号的实测资料给出定轨算例。

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