地月系L2平动点卫星月掩规避问题分析

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1、V01．24No．1航天器工程第24卷第l期44SPACECRAFTENGINEERING2015年2月地月系L2平动点卫星月掩规避问题分析梁伟光1’2周文艳1周建亮2(1北京空间飞行器总体设计部，北京100094)(2北京航天飞行控制中心，北京100094)摘要针对地月系L2平动点附近的月掩现象，研究了地月系L2点绕飞卫星规避月掩的问题。依据采用设计李萨茹(Lissajous)轨道规避月掩的策略，首先研究了I。issajous轨道初始位置方向和轨道振幅对规避月掩持续时间的影响，进而对月掩规避轨道进行了设计与验证，最后定量分析了长时间规避月掩进行星

2、地持续通信的效果。所设计的I。2点绕飞轨道满足规避月掩的基本需求，研究结果对月掩规避轨道的工程设计和与“三体问题”相关的掩星研究具有参考意义。关键词地月系I。2平动点；星地通信；月掩规避；Lissaious轨道中图分类号：V412文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2015．011008AnalysisofLunaroccultationAVoidanceofSatelliteAroundL2LibrationPointintheEarth—moonSystemLIANGWeiguan91’2ZHOUWenyan

3、lZHOUJianlian92(1BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2BeijingAerospaceControlCenter，Beijing100094，China)Abstract：WithregardtothelunaroccultationnearL2librationpointintheearth—moonsystem，lunaroccultationavoidanceofasatelliteflyingaroundtheL2librat

4、ionpointisstudied．Accordingtothestrategyof1unaroccultationavoidancebyLissajousorbitdesign，influenceofLissajousor—bitinitialpositionanddirectionandamplitudeoforbittothedurationoflunaroccultationavoid—anceisresearched“rstly．Orbitforlunaroccultationavoidanceisthendesignedandvalid

5、ated．EffectsofcontinualcommunicationbetweenthesatelliteandtheEarthwith10ngtimelunaroccul—tationavoidancearefinallyquantitativelyanalyzed．ThedesignedorbitaroundtheL2pointcanmeetthebasicrequirementoflunaroccultationavoidance．Theresultscanbeasareferencefortheorbitengineeringdesig

6、noflunaroccultationavoidanceandtheresearchesofoccultationeventsrelatedtothethreebodiesproblem．Keywords：L2librationpointinearth—moonsystem；sateUite—earthcommunication；lunaroccul—tationavoidance；Lissaiousorbit1引言月球公转与自转周期相同的特点使得月球的一面始终背对地球，故在地球上无法直接进行观测。地月系L2平动点位于地月连线延长线上——即月球背面

7、“正上空”，且与地球、月球的位置相对固定，卫星在地月系L2点附近可以环绕L2点连续飞行，收稿日期：201407—24；修回日期：2014一08—26作者简介：梁伟光，男，博士，从事航天器三体问题平动点轨道研究。Ema订：1wgustc@163．com。第1期梁伟光等：地月系L2平动点卫星月掩规避问题分析45因而地月系L2点成为空间定点观测月球背面的最佳位置。此外，地月系L2点在中继通信、星际转移、空间环境观测、星座布局等深空探测活动中也具有重要的应用价值与战略地位。地月系L2点绕飞轨道作为“三体问题”中的代表性内容，自“三体问题”提出之日起便受到研

8、究者们的广泛关注口]，具体至工程应用方面的研究，则始于阿波罗探月项目末期——美国在20世纪70年代曾计划发射绕飞地月系L2