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1、ISSN1000-0054清华大学学报(自然科学版)2010年第50卷第7期33/36CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2010,Vol.50,No.71118-1124同波束干涉测量对月面目标相对定位11123董光亮,郝万宏,李海涛,平劲松,孙靖(1.北京跟踪与通信技术研究所,北京100094;2.中科院上海天文台,上海200030;3.北京航天飞行控制中心,北京100094)摘要:以中国探月工程后续任务中的月面定位需求为背测、软着陆探测和巡视勘察是最主要的探测手段。景,探讨了基于同波束
2、干涉测量(SBI)得到的差分DOR延迟软着陆探测和巡视勘察通常相互结合进行,着陆器与测距、测速等传统跟踪数据联合对月面目标进行相对定位软着陆至目标行星表面,并释放出巡视探测器在热的性能。基于差分DOR延迟的定义推导了基于该观测量的点区域进行巡视勘察及采样。从获取探测数据的直月面目标相对位置观测模型,利用数值仿真的方法,详细讨接性和丰富性的角度来看,软着陆探测和巡视勘察论了各种情况下的定位精度。ps级的差分延迟数据可以实是其他探测形式所不能替代的,在月球与深空探测现对两目标在天平面内dm级精度的二维定位,加入测距数技术发展中占
3、据着十分重要的地位。在20世纪六据可将两目标的三维定位精度确定在m级。七十年代,美国和前苏联向月球发射了多颗软着陆关键词:同波束干涉;测速;Doppler;定位无人探测器,获取了大量的月球和地月图像及用于中图分类号:V556文献标志码:A[1]支持后续载人登月任务的科学和技术数据。文章编号:1000-0054(2010)07-1118-07实施巡视勘察需要解决的关键技术之一,是巡视器与着陆器的相对三维定位。这类高精度相对定Relativepositiondeterminationonthelunar位对于巡视器的导航控制、科
4、学数据分析具有重要surfaceusingsame-beaminterferometry意义。通常巡视器与着陆器相距不超过数十公里,DONGGuangliang1,HAOWanhong1,LIHaitao1,使得二者相对于地面测站的角距离非常近,可以在PINGJinsong2,SUNJing3天线的同一主波束内对二者进行跟踪测量。利用地(1.BeijingInstituteofTrackingandTelecommunication面上位于不同地点的两面测站天线对两目标同时观Technology,Beijing100094,
5、China;测生成的差分干涉观测量,即采用同波束干涉测量2.ShanghaiAstronomicalObservatory,ScienceAcademyofChina,Shanghai200030,China;(same-beaminterferometry,SBI)的观测方式,可以3.BeijingAerospaceControlCenter,Beijing100094,China)获得高精度的观测数据,实现对两目标航天器的精Abstract:TheChineseLunarExplorationProgramtrackin
6、g密相对定位。美国在其Appolo-16、17任务中,成telemetryandcommand(TT&C)systemneedsaccurateposition功地运用了同波束干涉测量技术确定了月球车相对determinationonthelunarsurface.Thispaperdescribesarelative[2]positiondeterminationsystembasedondelta-differentialoneway于登月舱的运动轨迹。此后,SBI不断被应用于ranging(delta-DOR)acqu
7、iredbysame-beaminterferometry(SBI)行星际探测器的精密定轨及科学探测。在PioneertrackingcombinedwithtraditionalrangingandDopplerdata.The[3][4]Venus和VEGA任务中,SBI被用来观测释放observationmodelfortherelativepositioningofthelunarsurfacetargetswasdevelopedbasedonthedefinitionofdelta-DOR.The到金星大气中探空
8、气球的三维运动,测定金星大气positiondeterminationprecisionwasanalyzednumerically.SBIdata的风速和风向。在Magellan和PioneerVenus同时withaprecisionofpico-secondsenablesdeter
