嫦娥二号再拓展试验测定轨精度研究

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1、第31卷第4期2012年8月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．31No．4Aug．2012嫦娥二号再拓展试验测定轨精度研究‘曹建峰1’2’3，刘磊1’2，刘勇1’2，胡松杰1’2，李勰1’2，崔颖1’2(1．航天飞行动力学技术重点实验室·北京·100094；2．北京航天飞行控制中心·北京·100094；3．中科院上海天文台·上海·zo0030)摘要：基于“嫦娥二号”卫星再拓展试验的设计轨道，研究各种摄动力对轨道确定精度的影响，得出的结论是：若要达到k

2、m量级的轨道确定精度，必须考虑除天王星和海王星之外所有大行星以及日月的质点引力。文章进一步利用数值分析法研究再拓展任务的轨道确定精度，分析结果表明：基于目前的测控条件，使用30d以上的测轨弧段可以得到稳定可靠的轨道解，而短弧(小于20d)稳定轨道的获取需要VLBI(甚长基线干涉)测轨数据支持；当“嫦娥二号”距离地球700万km时，测控精度可优于30km；虽然每天测轨弧段的增加可以改善轨道精度，但是当增加到8h以上时，定轨精度将不再有明显改善。关键词：嫦娥二号；再拓展试验；轨道确定；协方差分析；数值仿真中

3、图分类号：V412．41文献标志码：A文章编号：1674—5620(2012)04一0084一06orbitDeterminationAnalysisforCE一2SecondExtendedMissionCAOJianfen91‘2’3，LIULeil”，LIUYon91“，HUSon鲥iel”，LIXiel⋯，CUIYin91'2(1．ScienceandTechnologyonAerospaceFlightDynamicsLaboratory，Beijing1∞094；2．BeijingAeros

4、paceContr01Center，Beijing100094；3．ShanghaiAstronomicalObservatory，Shanghai200030)Abstract：TheimpactofperturbationsonorbitdeterminationaccuracyisstudiedbasedonthedesignedorbitduringthesecondextendedexperimentmissionofCE一2(Chang’正'-2)sateI“te．TheconcIusion

5、isthatmasspointsofthesun，themoonanda11majorplanetsexcepttheUranusandNeptuneshouldbetakenintoconsiderationt。obtainkm一1evelorbitdeterminationaccuracy．Theorbitdeterminationaccuracyofthesecondextendedexperimentmissionisstudiedfurtherwithnumericalanalysismeth

6、odandtheresultsshowthatastableorbitsolutioncanbegotwithtrackingdataofanarcofmorethan30days．VLBI(VeryLongBaselineInterferometry)trackingdataisrequiredtogetastableorbitsolutionforanarchshorterthan20days．Anorbitaccuracybetterthan30kmcanbegotwhenCE一2is7m订1io

7、nkmawayfromtheearth．Whiletheincreaseofdailytrackingdurationincreasesorbitaccuracy，nosignificantimprovementwillbeseenwhenthetrackingarcisover8hours．Keywords：Chang’E2(CE一2)；secondextendedexperimentmission；orbitdetermination；covarianceanalysis；nu—ITlerjca】s

8、imu】ationO引言“嫦娥二号”(CE一2)卫星2011年6月8日开始拓展试验，2011年8月25日，CE一2实施轨道控制进入绕日地系L2拉格朗日平动点飞行的李萨如轨道[1吨]。至2012年4月15日，CE一2绕L2点飞行了234d(大约1．3个周期)，充分检验了测控系统的测量通信、轨道计算及轨道控制能力，完成了预期的任务目标，也为后续的深空探测积累了经验。为了充分利用CE一2剩余推进剂，进一步深化深空探测活动，我国决定将CE一2送往更