导航和控制误差下的月球探测器轨道误差分析.pdf

《导航和控制误差下的月球探测器轨道误差分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文导航和控制误差下的月球探测器轨道误差分析ORBITERRORANALYSISOFLUNARPROBEUNDERNAVIGATIONANDCONTROLERRORS安绍毅哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：V448.2学校代码：10213国际图书分类号：629.78密级：公开工程硕士学位论文导航和控制误差下的月球探测器轨道误差分析硕士研究生：安绍毅导师：张刚副教授申请学位：工程硕士学科：航天工程所在单位：卫星技术研究所答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classifi

2、edIndex:V448.2U.D.C:629.78DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringORBITERRORANALYSISOFLUNARPROBEUNDERNAVIGATIONANDCONTROLERRORSCandidate：ANShaoyiSupervisor：AssociateProf.ZHANGGangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：AerospaceEngineer

3、ingAffiliation：ResearchCenterofSatelliteTech.DateofDefense：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要月球探测卫星从地球出发到达月球任务轨道的过程，可以分为地月转移段、月球捕获段、环月调整段三个部分。在每个阶段对卫星进行轨道控制前，都需要对卫星当前的状态进行测量并进行机动量的计算，卫星导航偏差的存在会使机动后的状态偏离理论计

4、算结果，不仅如此，在实际机动过程中还会存在推力器的推力误差，这些都会对卫星的控制结果精度产生影响。因此有必要分析卫星在导航偏差和控制误差的影响下，轨道状态偏差的分布。论文的主要研究内容如下：在地月转移阶段，以标称轨道为基础通过积分的方式得到了考虑日地月三体引力的状态转移矩阵。推导得出了卫星以脉冲形式进行中途修正前后，导航和控制误差与卫星状态偏差的关系，最后利用协方差分析的方法，得到了卫星到达近月点时的状态偏差协方差。在月球捕获阶段，卫星的运动考虑为有限推力连续机动的形式，分别考虑了推力方向沿着速度的反方

5、向，以及推力方向空间定向的捕获策略，推导得出了机动过程中时刻考虑导航和控制误差时的轨道误差传播公式，得到了对卫星制动结束后的状态偏差协方差。在环月调整阶段，考虑了日地月三体引力以及月球摄动力的动力学模型求解偏差状态转移矩阵，并以此为基础，加入导航和控制误差，得到了环月轨道远月点高度调整，以及近月点高度调整结果的偏差协方差。关键词：协方差分析；月球探测轨道；状态转移矩阵；误差传播；控制误差I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThewholeprocessoflunarexplorationsa

6、tellitesfromtheEarthtotheMooncanbedividedintothreeparts:theEarth-Moontransfersection,themooncapturesection,andthelunarorbitadjustmentsection.Beforetheorbitcontrolofthesatellite,thecurrentstateofthesatelliteneedstobemeasuredsothatthemaneuveringvaluecanbec

7、alculated.Therefore,theexistenceofthenavigationdeviationwillcausethatthestateofthesatellitedeviatesfromthetheoreticalvalue,andthethrusterrorintheactualmaneuveringprocesswillalsoaffecttheaccuracyofthecontrolresults.Therefore,itisnecessarytoanalyzethedistr

8、ibutionoforbitalstatedeviationsundertheinfluenceofnavigationerrorsandcontrolerrors.Themaincontentsofthisthesisareasfollows:IntheEarth-Moontransfersection,basedonthenominalorbit,thethreebodygravityoftheSun,theEarthandtheMoo