發(fā)布時(shí)間：2020-05-06 08:52

【摘要】：近年來(lái),國(guó)內(nèi)外深空探測(cè)發(fā)展迅速并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,我國(guó)深空探測(cè)起步于2007年嫦娥1號(hào)月球探測(cè),深空探測(cè)至今已走過(guò)十二年并取得了豐碩的成果,大量月球圖像、空間環(huán)境和空間天氣等信息傳回地球,為我們研究月球提供了基礎(chǔ)。文章主要以嫦娥四號(hào)中繼星——鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距為基礎(chǔ)進(jìn)行了相關(guān)研究。文章首先對(duì)鵲橋衛(wèi)星的背景和意義作簡(jiǎn)要闡述。介紹了在鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距中所涉及的觀測(cè)設(shè)備、目前觀測(cè)設(shè)備的工作狀況和準(zhǔn)備工作。再介紹了用于計(jì)算鵲橋衛(wèi)星目標(biāo)暈軌道的圓型限制性三體問(wèn)題。然后基于軌道力學(xué)基礎(chǔ)用數(shù)值方法計(jì)算了符合鵲橋衛(wèi)星中繼通信任務(wù)的目標(biāo)暈軌道。并對(duì)halo軌道的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了拓展性研究,包括在鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距觀測(cè)過(guò)程中對(duì)望遠(yuǎn)鏡跟蹤有影響的目標(biāo)軌道運(yùn)動(dòng)的速度、軌道運(yùn)行周期和暈軌道附近不變流形的計(jì)算。接著以計(jì)算的目標(biāo)halo軌道來(lái)對(duì)鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距進(jìn)行分析計(jì)算:計(jì)算了鵲橋衛(wèi)星距離觀測(cè)臺(tái)站的距離;在測(cè)距中為了便于分析月球反射光噪聲對(duì)測(cè)距的影響,計(jì)算了鵲橋衛(wèi)星與月球的距離。通過(guò)以往觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)觀測(cè)條件進(jìn)行約束后計(jì)算出鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距觀測(cè)任務(wù)時(shí)間窗口。分析了影響鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距回波光子數(shù)和測(cè)距成功率的關(guān)鍵因素,結(jié)合以往月球激光測(cè)距的經(jīng)驗(yàn)給出改善和提高鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距成功率的方法。最后在未來(lái)得及開展鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距實(shí)測(cè)的情況下,在觀測(cè)設(shè)備允許的條件下設(shè)計(jì)了試驗(yàn)驗(yàn)證方案,通過(guò)實(shí)測(cè)結(jié)果來(lái)對(duì)理論計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證,為后面展開鵲橋衛(wèi)星實(shí)測(cè)提供理論依據(jù)。
【圖文】：

第 1 章 緒論2.計(jì)算了鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距分析中需要的眾多數(shù)據(jù)（包括觀測(cè)目標(biāo)到測(cè)站距離，觀測(cè)目標(biāo)與月球距離，測(cè)距回波光子數(shù)和成功率等），為后面開展鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。3.分析了影響鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距回波光子數(shù)和測(cè)距成功率的關(guān)鍵因素，結(jié)合以往月球激光測(cè)距的經(jīng)驗(yàn)給出改善和提高鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距成功率的方法。4.在未來(lái)得及開展實(shí)測(cè)的條件下，設(shè)計(jì)了等效驗(yàn)證方案，通過(guò)實(shí)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果與理論分析計(jì)算進(jìn)行對(duì)比分析，，為鵲橋衛(wèi)星實(shí)測(cè)提供指導(dǎo)。

觀測(cè)設(shè)備是鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距試驗(yàn)的基礎(chǔ)，在開展鵲橋衛(wèi)星激光測(cè)距分析前有必要對(duì)測(cè)距原理、觀測(cè)系統(tǒng)及準(zhǔn)備工作做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。2.1 激光測(cè)距原理激光測(cè)距是一項(xiàng)覆蓋激光、光電子探測(cè)器、光路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、衛(wèi)星軌道參數(shù)等多門類學(xué)科領(lǐng)域的綜合技術(shù)，其原理是通過(guò)測(cè)量激光從地面觀測(cè)站臺(tái)（望遠(yuǎn)鏡）到測(cè)量目標(biāo)之間往返飛行的時(shí)間，再乘以激光在真空中的光速，從而計(jì)算出觀測(cè)臺(tái)站的望遠(yuǎn)鏡到觀測(cè)目標(biāo)之間的距離 R[11-12]。其關(guān)系式為：R t c21（2.1）這里 t21表示激光往返飛行時(shí)間的一半，c 表示激光在真空中飛行的光速。全球激光測(cè)距站的分布如下圖所示[13]：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái))
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P228.5

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6 張飛鵬;黃s

本文編號(hào)：2651005