月地高速再入返回航天器时统设计及验证

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1、V01．25No．1航天器工程第25卷第1期84SPACECRAFTENGINEERING2016年2月月地高速再入返回航天器时统设计及验证金晟毅白崇延张伍黄昊李溟(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要月地再入返回航天器在第二宇宙速度下实现服务舱和返回器分离，返回器以半弹道跳跃方式准确地再入并着陆在预定回收区，为了保证返回器的导航精度，对返回航天器的时间精度有一定的要求。为此，文章提出适用于二级信息拓扑结构的多舱段航天器的器上时间维护系统(简称“时统”)和相应的地面验证系统设计。通过理论分析和地面验证试验，并结合月地高速再入返回航天器真实在轨飞行数据

2、分析，证明此时统设计能够在较长时间内使月地再入返回航天器的器上时间精度保持在较高的水平。关键词月地高速再入返回航天器；器上时间维护系统；二级信息拓扑结构中图分类号：V476．3文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．01．013Time-synchronizationSystemDesignandVerificationforMoon--earthHigh-·speedReentrySpacecraftJINShengyiBAIChongyanZHANGWuHUANGHaoLIMing(BeijingInstituteo

3、fSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Themoon—earthhigh—speedreentryspacecraftneedstoimplementtheseparationofcompartmentsatanearsecondcosmicvelocity．Thereentry—capsulewillaccuratelylandatapre—dictedrecoveryzoneinahalf—trajectoryjumpmode．Inordertoensurethenavigatio

4、naccuracyofthereentry—capsule，acertainaccuracyofonboardtimeisrequired．Thispaperintroducesadesignofonboardtime—synchronizationsystemandcorrespondinggroundverifcationsystem．Theon—boardtime—synchronizationsystemisdesignedtoapplytothetopologicalstructureofthetwo—levelinformationofmultica

5、binspacecraft．Throughtheoreticalanalysis，groundverificationtestandon—orbitdata，thecorrectnessoftime—synchronizationsystemdesignisvalidated，whichshowsthetimeaccuracyonboardcanbemaintainedatahigherleveloveralongtime．Keywords：moon—earthhigh—speedreentryspacecraft；onboardtime—synchroniza

6、tionsystem；two—levelinformationtopologicalstructure引言我国月地高速再人返回航天器(简称“返回航天器”)是由服务舱和返回器组成的两舱段结构航天器，主要用于对半弹道跳跃式再入返回的关键技术进行验证，获取试验数据。返回航天器经历发射人轨、月地转移、近旁转向、地月转移后，在距离地面5000km高度处以接近第二宇宙速度实现服务舱与返回器分离，返回器以半弹道跳跃方式返回预定的收稿日期：2015一01—09；修回日期：2015—10—14基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：金晟毅，男，工程师，研究方向为深空探测总体设计。

7、Email：shengyiiin@hotmail．com。第1期金晟毅等：月地高速再入返心航天器时统设计及验证回收区。为了提高返回器再入返回的初始制导精度，使返回器返回的再入航程和落点精度满足任务要求，要确保航天器在执行任务期问，尤其是服务舱与返回器在包括分离时刻在内的整个分离过程中器上时间与地面标准时间误差不大于5ms。目前，对于单舱或多舱段航天器，国内外采用的较为普遍方法是在航天器上设置一个独立的高稳时钟频率源，器上计算机获取时钟频率源信号进行累加计数，计算和维护器上时间，并定期将维护的器上时间转发或广播给有时间维护系统(简称“时统”)精度要求的航天器设备[

8、1。3]。返回航天器由于