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“嫦娥4号”中继星使命轨道段定轨计算与分析

段建锋,李勰,李翠兰,王兆魁

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文章导航> 深空探测学报(中英文）> 2019> 6(3): 247-253
段建锋, 李勰, 李翠兰, 王兆魁. “嫦娥4号”中继星使命轨道段定轨计算与分析[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 247-253. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
引用本文: 段建锋, 李勰, 李翠兰, 王兆魁. “嫦娥4号”中继星使命轨道段定轨计算与分析[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 247-253.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
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DUAN Jianfeng, LI Xie, LI Cuilan, WANG Zhaokui. Orbit Determination and Analysis of Chang'E-4 Relay Satellite on Mission Orbit[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(3): 247-253. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
Citation: DUAN Jianfeng, LI Xie, LI Cuilan, WANG Zhaokui. Orbit Determination and Analysis of Chang'E-4 Relay Satellite on Mission Orbit[J].Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(3): 247-253.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
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“嫦娥4号”中继星使命轨道段定轨计算与分析

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
  • 1.

    北京航天飞行控制中心, 北京 100094;航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100094;清华大学 航天航空学院, 北京 100084

  • 2.

    北京航天飞行控制中心, 北京 100094;航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100094

  • 3.

    清华大学 航天航空学院, 北京 100084

Orbit Determination and Analysis of Chang'E-4 Relay Satellite on Mission Orbit

  • 1.

    Beijing Aerospace Flight Control Center, Beijing 100094, China;Beijing Aerospace Control Center, Science and Technology on Aerospace Flight Dynamics Laboratory, Beijing 100094, China;School of Aerospace, Tsinghua University, Beijing 100084, China

  • 2.

    Beijing Aerospace Flight Control Center, Beijing 100094, China;Beijing Aerospace Control Center, Science and Technology on Aerospace Flight Dynamics Laboratory, Beijing 100094, China

  • 3.

    School of Aerospace, Tsinghua University, Beijing 100084, China

  • 摘要:“嫦娥4号”中继星是“嫦娥4号”探测器实现月球背面着陆与巡视的关键，目前正稳定运行在地-月L2点使命轨道上，该使命轨道为平均周期约14天的南族Halo轨道。因任务的需要，中继星本体系+ Z轴需调整指向，处于正对太阳和非正对太阳两种状态。太阳光压在中继星+ Z轴对日的情况下会加速卫星的角动量累积，增加卫星卸载喷气频次。基于中继星使命轨道段测控支持条件，采用重叠弧段法对两种状态下的中继星定轨精度进行分析与评估。结果表明，在中继星+ Z轴非对日运行状态下，重叠弧段位置误差为1.6 km，速度误差为8 mm/s；在中继星+ Z轴对日运行状态下，重叠弧段位置误差为0.6 km，速度误差为3 mm/s，这对中继星的长期运行具有重要参考价值。
    Abstract:Chang'E-4 relay satellite that flying on the mission orbit at the Earth-Moon L2 is the key for the probe to complete the landing and inspection on the farside of the moon,with the mission orbit of the southern clan Halo orbit with an average period of 14 days. Due to mission requirements, the + Zaxis of the relay satellite will be in two states:orientation to the sun and orientation to the moon or the earth. In the non-directional orientation of the sun, the solar pressure will accelerate the angular momentum accumulation of satellites and increase the frequency of satellite jets. In this paper,under the existing TT&C conditions, the orbit determination accuracy of satellites in the two states is analyzed and evaluated by using overlapping arc method. The results show that the position error of overlapping arcs is 1.6 km and the velocity error is 8 mm/s for the relay satellite when the + Zaxis is not pointing to the sun,while the position error of overlapping arcs is 0.6 km and the velocity error is 3 mm/s for the relay star when the + Zaxis is pointing to the sun. This has important reference value for the long term operation of relay satellites.
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出版历程
  • 收稿日期:2018-12-27
  • 修回日期:2019-04-12
  • 刊出日期:2019-06-01

“嫦娥4号”中继星使命轨道段定轨计算与分析

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
  • 1. 北京航天飞行控制中心, 北京 100094;航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100094;清华大学 航天航空学院, 北京 100084
  • 2. 北京航天飞行控制中心, 北京 100094;航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100094
  • 3. 清华大学 航天航空学院, 北京 100084
  • 收稿日期:2018-12-27
  • 修回日期:2019-04-12
  • 刊出日期:2019-06-01

摘要:“嫦娥4号”中继星是“嫦娥4号”探测器实现月球背面着陆与巡视的关键，目前正稳定运行在地-月L2点使命轨道上，该使命轨道为平均周期约14天的南族Halo轨道。因任务的需要，中继星本体系+Z轴需调整指向，处于正对太阳和非正对太阳两种状态。太阳光压在中继星+Z轴对日的情况下会加速卫星的角动量累积，增加卫星卸载喷气频次。基于中继星使命轨道段测控支持条件，采用重叠弧段法对两种状态下的中继星定轨精度进行分析与评估。结果表明，在中继星+Z轴非对日运行状态下，重叠弧段位置误差为1.6 km，速度误差为8 mm/s；在中继星+Z轴对日运行状态下，重叠弧段位置误差为0.6 km，速度误差为3 mm/s，这对中继星的长期运行具有重要参考价值。

English Abstract

段建锋, 李勰, 李翠兰, 王兆魁. “嫦娥4号”中继星使命轨道段定轨计算与分析[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 247-253. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
引用本文: 段建锋, 李勰, 李翠兰, 王兆魁. “嫦娥4号”中继星使命轨道段定轨计算与分析[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 247-253.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
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DUAN Jianfeng, LI Xie, LI Cuilan, WANG Zhaokui. Orbit Determination and Analysis of Chang'E-4 Relay Satellite on Mission Orbit[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(3): 247-253. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
Citation: DUAN Jianfeng, LI Xie, LI Cuilan, WANG Zhaokui. Orbit Determination and Analysis of Chang'E-4 Relay Satellite on Mission Orbit[J].Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(3): 247-253.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.008
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