金星探测器测定轨系统设计与试验验证.pdf

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1、第34卷第1期2015年2月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT＆CTechnoIogyV01．34No．1Feb．2015引用格式：樊敏，董光亮，黄勇，等．金星探测器测定轨系统设计与试验验证[J]．飞行器测控学报，2015，34(1)：48—56．FanMin，DongGuangliang，HuangYong，eta1．DesignoforbitmeasurementanddeterminationsystemandexperimentalVe“fica—tionforVenusprobes[J]．JournalofSpacecraftTT&C

2、Techn0109y，2015，34(1)：48—56．金星探测器测定轨系统设计与试验验证樊敏1’2“，董光亮2，黄勇1，郝万宏2，谢懿3(1．中科院上海天文台·上海·200030；2．北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094；3．南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室·南京·210093)摘要：针对我国未来自主金星探测活动中的测量与导航实施问题，重点研究了地基测定轨系统的设计与实现，阐述了测距、测速和甚长基线干涉测量等能力，提出了基于我国金星探测测定轨系统设计方案，建立了高精度测量模型和定轨策略，并完成了软件实现。利用与欧空局联合开展的金星快车探测器跟踪试

3、验，对该系统进行了初步验证，实测数据定轨结果与欧空局事后精密轨道的位置偏差优于485m，速度偏差优于5．5cm／s。试验结果验证了该系统的数据处理和轨道计算能力达到欧空局金星快车探测器同等水平，初步检验了该系统测量数据处理和轨道确定部分的正确性、有效性，可为后续我国自主金星探测提供测定轨技术支持。关键词：中国深空网；测量模型；双差分单向测距；精密定轨；精度分析中图分类号：V412文献标志码：A文章编号：1674—5620(2015)01—0048一09D()I：10．7642／j．issn．1674—5620．2015一01一0048一09Des远noforbitM

4、easurementandDeterminationSystemandExperimentalVerificationforVenusProbesFANMinl’2’3，DONGGuanglian92，HUANGYon91，HAOWanhon92，XIEYi3(1．ShanghaiAstronomicalobservatory，ChineseAcademyo{Sciences，Shanghai200030；2．Be巧ingInstituteo{TrackingandTelecommunicationsTechnology，Be巧ing100094；3．KeyLabo

5、ratoryofModernAstronomyandAstrophysicsoftheMinistryofEducation，NanjingUniversity，Nanjing，JiangsuProvince210093)Abstract：Ground-basedorbitmeasurementanddeterminationsystemisdes迢nedforimplementationofmeasurementandnaVigationforChina’sindependentVenusexplorationmissions．Capabilitiesofthes

6、ysteminranging，DopplerandVLBI(VeryLongBaselineInterferometry)measurementarei11ustrated．Ahigh—accuracymeasurementmodelandorbitdeterminationstrategiesaredeVelopedandsoftwareimplementationisdoneforthesystem．Throughcoop—erationwithEuropeanSpaceAgency，systemabilityhasbeenpreliminarilyvalida

7、tedbyexpe“mentaltrackingofVe—nusExpress．Comparedwithpost—orbit—determinedephemerisofEuropeanSpaceAgency，thepositionbiasoforbitdeterminationbasedonmeasureddataisIessthan485mandthevelocitybiasis<：5．5cm／s．Theresultsshowthatcapabilitieso{orbitdeterminationanddataprocessingforthesystemhav