TG01∕SZ08交会对接轨道确定与预报精度分析

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1、第32卷第2期飞行器测控学报V01．32No．22013年4月JournalofSpacecraftTT&CTechnologyApr·2013TG01／SZ08交会对接轨道确定与预报精度分析李勰一～，唐歌实Ⅲ，张宇1～，谢剑锋1’2，李翠兰1’2，王健1’2，段建锋1’2，曹建峰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)摘要：以我国首次空间交会对接为背景，介绍了交会对接任务轨道计算和预报的新特点。针对TG01(“天宫一号”目标飞行器)调相控制期间的中长期轨道预

2、报问题，分析了影响预报精度的多种因素，定量给出了偏航飞行姿态对轨道预报的影响，通过对不同策略预报结果的比较，制定了轨道预报的最优策略；针对SZ08(“神舟八号”飞船)远距离导引期间的短弧定轨，采用适应短弧情况下的定轨策略，分别利用3圈、6圈地基统一S频段扣中继卫星数据的定轨位置精度优于50m。关键词：“天宫一号”(TG01)；“神舟八号”(SZ08)；交会对接；中长期轨道预报；短弧定轨中图分类号：V526；P135文献标志码：A文章编号：1674—5620(2013)02—0162—06DoI：10．7642／i．issn．1

3、674—5620．2013一02一0162一06AccuracyAnalysisofOrbitDeterminationandPredictionforTG01／SZ08RendezvousandDockingLIXiel～，TANGGeshil～，ZHANGYul”，XIEJianfen91～，LICuilanl”，WANGJianl～．DUANJianfen91～．CAOJianfen91’2(1．ScienceandTechnologyonAerospaceFlightDynamicsLaboratory，Beijing

4、100094；2．BeijingAerospaceControlCenter，Belling100094)Abstract：Newcharacteristicsoforbitdeterminationandpredictionarepresentedinthebackgroundofthefirstren—dezvousanddockingmissionofChina．Factorsaffectingorbitpredictionaccuracy，includingyawsteeringmode，areanalyzedquan

5、titativelyinordertOsolvethelongtermorbitpredictionproblemduringtheperiodofphasingmaneu—verofTG01(Tiangong一1)．Theoptimalorbitpredictionstrategyissetupthroughresultscomparisonusingdiffer—entstrategies．RegardingtheorbitdeterminationwithshortarcofSZ08(Shenzhou一8)spacesh

6、ipduringthefarrangeguidedphase，orbitdeterminationstrategyadaptedtOtheshortareconditionisadopted．Asaresult，thepositionaccuracyisbetterthan50mwith3and6passesduringorbitdeterminationwithground—basedS-bandtrackingdataandtrackingdataoftheTDRSS(TrackingandDataRelaySatelli

7、teSystem)．Keywords：Tiangong一1(TG01)；Shenzhou一8(SZ08)；rendezvousanddocking；longtermorbitprediction；shortarcorbitdetermination0引言航天器交会对接是载人航天工程的一项关键技术，与载人航天使命有关的高级空间任务操作(包括：天地往返运输、大型航天器在轨组装与长期运营、航天器在轨服务、太空救援、载人登月及行星际航行等)，都要应用交会对接技术[1-3]。1966年，美国Gemini一8飞船与Agena火箭上面级在航

8、天员的手动操作下完成了历史上首次交会对接，1967年，前苏联Cosmos18与Cosmos188完成了首次自动交会对接[4]，此后美、俄、日等国相继实施了一系列空间交会对接操作。我国载人航天工程在成功实现航天员舱外活动之后，空间交会对接成为载人航天工程第2阶段的重要目标。20