嫦娥三号着陆器统计定位精度分析

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1、第33卷第3期2014年5月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．33No．3May2014引用格式：曹建峰，胡松杰，张宇，等．嫦娥三号着陆器统计定位精度分析[J]．飞行器测控学报，2014，33(3)：244249．CaoJianfeng，HuSongjie，ZhangYu，eta1．AnalysisoftheaccuracyofstatisticalpositioningforChang’e3LunarLanderEJ]．JournalofSpacecraftTT&CTechnology，2014

2、，33(3)：244249．嫦娥三号着陆器统计定位精度分析曹建峰1‘2，胡松杰1‘2，张宇1‘2，陈明1‘2，谢剑锋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：“嫦娥三号”将在月球放置着陆器，实现月面软着陆，因此，需要对着陆器进行精确定位。本文简述了月球着陆器的统计定位方法与协方差分析理论，分析了影响统计定位精度的主要误差源。基于现有测控条件，从跟踪弧段和测量数据组合2个方面，对“嫦娥三号”着陆器的定位精度进行了分析。针对短弧条件下单站测距数据定位不稳键的问题，提出了结合月面高程约

3、束的定位方法。协方差分析结果表明：高程数据的使用可以实现单站30rain测距优于1km的定位精度；当观测数据累积至3d时，单站测量与VLBI(VeryLongBaselineInterferometry，甚长基线干涉测量)的不同组合可以实现同等量级、优于百m的定位精度；测量系统差是制约定位精度的主要因素，完全标校测量的系统偏差则能实现10m左右的定位精度。关键词：嫦娥三号；月球着陆器；统计定位；协方差分析；定位精度分析中图分类号：V476．3文献标志码：A文章编号：16745620(2014)03024406DoI：10．7642／j．issn．16

4、745620．201403024406AnalysisoftheAccuracyChang’e一3ofStatisticalPositioningforLunarLanderCAOJianfen91㈨．HUSongjiel㈨．ZHANGYul㈨．CHENMin91”。XIEJianfen91’2(1．ScienceandTechnologyonAerospaceFlightDynamicsLaboratory，Beijing100094；2．BeijingAerospaceControlCenter，Beijing100094)Abstract：Al

5、andershallbeplaced0nthenlooninCE3(Chang’e3)lunarexplorationprogramtofulfillsoftlanding．Therefore，accuratedeterminationofthepositionofthenloonlanderisrequired．Followingdescriptionofstatisticalpositioningmethodandcovarianceanalysistheoryfornloonlanders，themajorerrorsourcesinfluen

6、cingtheaccuracyofstatisticalpositioningareanalyzed．Baseduponthepresenttrackingconditions，thepositioningaccuracyofChang’e3isanalyzedintermsoftrackingarcandtrackingdatacombination．Amethodusinglunarelevationmodelisproposedtoenhancethepositioningintegrityofshortarcrangingdataofasin

7、glestation．Itisdemonstratedthatthepositioningaccuracywith30rainrangingfromasinglestationisincreasedto1kmafteruseoflunarelevationdata．Asthetrackingdatareaches3daysandwithcombinationsofsinglestationmeasurementandVLBI(VeryLongBaselineInterferometry)，asolutionbetterthan100mcanbegot

8、．Thesystematicerroroftrackingdataisthemainfactorthatli