2018-06嫦娥四號中繼星發(fā)射任務圓滿完成,為2018-12的嫦娥四號月球背面降落任務打下良好的基礎,其中甚長基線干涉測量技術（very long baseline interferometry,VLBI）測軌分系統(tǒng)在衛(wèi)星的定位、變軌等方面起到了重要的作用。統(tǒng)計了嫦娥四號中繼星任務實時階段VLBI觀測的時延、時延率和定位結(jié)果的精度,討論了定位歸算在嫦娥四號中繼星軌控弧段實時軌跡監(jiān)測中的應用。在中繼星進入Halo軌道的過程中,能夠?qū)崟r監(jiān)測到定位歸算結(jié)果給出的軌道根數(shù)變化,以實時監(jiān)測變軌情況,并通過事后與定軌結(jié)果比對,判斷定位結(jié)果的正確性與準確性,從而為后續(xù)飛行任務提供了一種新的Halo軌道實時監(jiān)測的方法。 

【文章來源】：武漢大學學報(信息科學版). 2020,45(02)北大核心EICSCD

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圖1 時延數(shù)據(jù)定軌后殘差統(tǒng)計

圖1 時延數(shù)據(jù)定軌后殘差統(tǒng)計表1為CE-4中繼星任務與CE-2、CE-3、CE-5T1奔月段定軌殘差均方根的比較。從表1可以看到，CE-4中繼星任務（CE-4ZJ）的VLBI時延測量數(shù)據(jù)定軌后殘差相較CE-3的X頻段數(shù)據(jù)精度略有下降，但精度高于嫦娥二號（CE-2）和嫦娥五號實驗（CE-5T1）任務。

CE-4任務實時階段的主要軌道機動事件如表3所示，定位歸算用于監(jiān)測軌道機動的實時變化。圖3和圖4分別是觀測代碼為s8525a的中繼星地心坐標和速度定軌結(jié)果與定位歸算結(jié)果差值的變化。可以看出，在非軌道機動時間段，定位歸算結(jié)果與定軌結(jié)果符合性較好，這說明定位歸算結(jié)果的可靠性較高；當處于軌道機動時間段，定位歸算結(jié)果與定軌結(jié)果有顯著差異。這是因為在軌控階段，衛(wèi)星的受力情況復雜，難以進行準確模擬，變軌期間也不能以定軌長弧段方式給出實時軌道信息，因此軌控階段定軌精度低于非軌控階段定軌精度。定位歸算是基于衛(wèi)星與地面測站網(wǎng)的相對幾何關系，與衛(wèi)星具體的受力情況無關，所以定位歸算精度不受是否軌控的影響[2]。在軌控階段使用定位歸算結(jié)果實時判斷變軌情況是定位歸算的一種特殊應用。圖4 觀測代碼s8525a定軌與定位歸算速度結(jié)果差值

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]地月拉格朗日L2點中繼星軌道分析與設計[J]. 高珊,周文艷,梁偉光,劉德成,唐玉華,楊維廉.  深空探測學報. 2017(02)
[3]圓型限制性三體問題下Halo-繞月軌道的星間測距定軌[J]. 杜蘭,張中凱,于亮,陳世杰.  測繪學報. 2013(02)
[4]定位歸算在嫦娥二號任務實時階段的應用[J]. 李金嶺,劉鸝,鄭為民,錢志瀚.  中國科學:物理學 力學 天文學. 2011(07)
[5]嫦娥一號繞月探測器軌道投入過程實時監(jiān)測判定的原理與技術實現(xiàn)[J]. 平勁松,王明遠,史弦,簡念川.  空間科學學報. 2011(03)

博士論文
[1]基于VLBI跟蹤觀測的空間飛行器瞬時狀態(tài)參量歸算[D]. 郭麗.中國科學院研究生院（上海天文臺） 2007



本文編號：3567308