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环月航天器轨道预报方法研究

刘冰  
【摘要】: 航天器的轨道预报问题是航天工程地面测控系统任务分析、技术协调、测控方案制定和测控设备实施目标跟踪的先导。嫦娥工程是我国发射绕月探测卫星的新型的重大航天系统工程,嫦娥一号卫星的飞行轨道是区别于其它航天工程的显著标志,对地面测控系统来说环月航天器的轨道预报问题是重要的研究课题。本文研究的内容主要有: 介绍了航天测量船的基本情况,分析了与甲板固连的航天测量船的无线电跟踪设备跟踪参数的计算关系; 以地球中心体为例论述了航天器轨道的基础理论以及求解摄动方程的拟平均根数法,引入了适用于环月航天器轨道的时间系统和坐标系统,并介绍了时间和坐标系统的转换关系; 介绍了月球的物理概况,进行了环月航天器的摄动分析,研究了分析摄动计算的分析方法和数值计算方法; 分析了环月航天器轨道预报和月球遮挡的计算过程,进行了分析法和数值法的仿真计算,对计算结论进行了分析和总结。 本文的研究和试验表明,环月航天器轨道预报的数值方法和分析方法精度都能满足航天测量船无线电设备跟踪的引导要求,数值方法比分析方法高一个量级。数值方法可适用于测控计划的制定,以便进行精确的环月卫星月球捕获控制,分析方法可用于测量船实时引导计算。


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