一箭多星发射卫星空间距离测量与预报技术

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1、第22卷第5期航天器工程V01．22No．51111篁!!旦量呈垒篁里篁堡垒!三曼些鱼!墼兰兰垦!些鱼!!一箭多星发射卫星空间距离测量与预报技术潘宇倩(北京空何江马利张弓舒卫平间飞行器总体设计部，北京100094)摘要多星空间距离测量是一箭多星发射的一项重要任务。由于站点分布限制和轨道条件约束，国内多数卫星存在地面不可监测弧段，传统的地基测定轨方法无法满足全弧段连续性要求。针对上述问题，对星间距离测量技术进行了研究，提出了利用GPS进行星间距离测量的方法；并提出利用基于GPS数据的简化动力学模型法及多项式拟合法进行星间距离测量和预报，结果显示，预报

2、10min的位置精度为数十米量级。该方法突破了地基测控可见区的限制，实现了全弧段的轨道确定，并规避了GPS接收机可能存在的短时中断或由于通信原因不能实时获得测量结果的风险；可为分析确定多颗卫星间的安全距离提供参考。关键词星间距离；测量；预报；简化动力学模型；多项式拟合中图分类号：V19文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．05．002StudyonTechnologyofInter—satelliteDistanceMeasurementandFOrecastinMulti·satelliteLaunch

3、MissiOnPANYuqianHEJiangMALiZHANGGongSHUWeiping(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Inter—satellitedistancemeasurementisanimportanttaskinmulti—satellitelaunchbyavehicle．DuetotheTT&C(Track，TelemetryandCommand)stationdistributionandtheorbitc

4、onstraints，theunreachableorbitsegmentsexistforthemajorityofsatellites．Asaresult，theconventionalorbitdeterminationbasedonTT8LCnetworkcannotmeettherequirementsforfullradiansandcontinuity．Tosolvetheaboveproblem，amethodforinter—satellitedistancemeas—urementbyGPSisproposedonthebasi

5、sofresearchesofinter—satellitedistancemeasurementtechnology．Moreover，theGPS_basedsimplifieddynamicseXtrapolationalgorithmandpolynorllialfittingpredictionalgorithmareputsforwardaswelI．Thesimulatedresultsshowthattensofmetersprecisionlevelcanbeachievedwithin1Ominutes．Theproposedm

6、ethodbreaksthelimitofthevisibleareaofground—spaceTT&C，andavoidstheriskof10singmeasurementresultsduetoshortinterruptionsandcommunicationproblemsofGPSreceiver，whichisexpectedtoprovidereferenceforanalysisofsafedistancebetweenthesatellitesinmulti—satellitelaunchmission．Keywords：in

7、ter—satellitedistance；measurement；prediction；simplifieddynamicmodel；polyno—mialfitting收稿日期：2013一07—22；修回日期：2013一08—15基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：潘宇倩(1976一)，女，高级工程师，研究方向为航天器总体设计。Email：panyuqianl976@gmail．com。航天器工程22卷1引言随着运载能力的提升及航天器的轻小型化，一箭多星发射模式在航天器发射中已普遍采用。为防止多星在星箭分离后发生碰撞，保证卫星安全，须要对卫

8、星间的距离进行监测和预报。多星间的安全距离与卫星本体及附件尺寸、星箭分离方式等均相关，一般情况，星问距离达到百米量级可满足