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近地小行星远距离逆行轨道监测布局与效能评估 被引量：2
1
作者 张嵬 李润道 +3 位作者 施晓廉 武迪 袁渊 王伟 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期184-194,共11页
针对近地小行星地基监测系统对日不可见盲区限制、监测体系发现与编目能力不足等问题,提出了天基远距离逆行轨道4星监测系统解决方案,据此定量化分析了天基监测系统对上述问题的解决能力,建立了配套的效能评估模型,给出了对应评估软件... 针对近地小行星地基监测系统对日不可见盲区限制、监测体系发现与编目能力不足等问题,提出了天基远距离逆行轨道4星监测系统解决方案,据此定量化分析了天基监测系统对上述问题的解决能力,建立了配套的效能评估模型,给出了对应评估软件的实现流程,按照可见光和红外谱段完成了各要素整合后得到评分。通过分析评估,印证了远距离逆行轨道监测布局对地基监测系统不可见盲区全时可见的补偿效能,以及对目标发现编目能力的提升,可为后续天基监测体系的建设提供设计参考。 展开更多
关键词 近地小行星 天基监测 远距离逆行轨道 系统布局 盲区补偿 效能评估
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地月远距离逆行轨道脉冲调相方法
2
作者 赵明旭 齐毅 金启航 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1599-1612,共14页
地月远距离逆行轨道(DRO)在月球探测、地月空间开发等任务中具有重要价值。针对地月DRO的脉冲调相机动问题,提出了直接调相和间接调相两种调相方法。首先,通过数值方法构建了地月DRO直接调相策略的可行集,分析了调相机动起点和终点位置... 地月远距离逆行轨道(DRO)在月球探测、地月空间开发等任务中具有重要价值。针对地月DRO的脉冲调相机动问题,提出了直接调相和间接调相两种调相方法。首先,通过数值方法构建了地月DRO直接调相策略的可行集,分析了调相机动起点和终点位置选择对调相性能的影响,得到了双脉冲最优和次优调相机动策略。针对相位差较大的调相问题,进一步提出了双脉冲弧段组合调相策略。其次,利用地月平动点周期轨道及其同宿、异宿转移轨道,构造了地月DRO间接调相方法,并分析了不同雅可比常数下间接调相策略的燃耗和飞行时间。最后,分析对比了间接调相轨道与直接调相轨道的性能,给出了两者的适用条件。研究结果将为地月DRO的广泛应用开发提供理论基础。 展开更多
关键词 圆型限制性三体问题 远距离逆行轨道 调相机动 平动点轨道 轨道优化
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地月空间的远距离逆行轨道族及其分岔研究 被引量：8
3
作者 陈冠华 杨驰航 +1 位作者 张晨 张皓 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2576-2588,共13页
地月系统中存在着一类绕月逆行、高度稳定的轨道族,称为远距离逆行轨道族(DRO)。以圆型限制性三体问题(CR3BP)为动力学模型研究了DRO轨道族周边的动力系统结构。利用Broucke稳定性图寻找分叉点,判断分叉类型,基于数值延拓计算分岔后产... 地月系统中存在着一类绕月逆行、高度稳定的轨道族,称为远距离逆行轨道族(DRO)。以圆型限制性三体问题(CR3BP)为动力学模型研究了DRO轨道族周边的动力系统结构。利用Broucke稳定性图寻找分叉点,判断分叉类型,基于数值延拓计算分岔后产生的一系列新轨道分支。分叉类型主要有切分叉与多倍周期分叉(从3倍周期开始),轨道维度包含平面轨道族与三维轨道族。计算新轨道族的特征,包括形状、周期、能量、稳定性、双曲流形结构等。探讨周期轨道的轨道周期与能量的关系,以几何化的方式展现分叉结构、多周期轨道的双曲流形结构等。该动力结构将为基于DRO轨道族的地月空间任务提供重要的理论支持。 展开更多
关键词 远距离逆行轨道 分岔 多周期轨道 数值延拓 轨道稳定性
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基于地基测量数据的月球DRO轨道定轨精度分析 被引量：2
4
作者 黄逸丹 黄勇 +1 位作者 樊敏 李培佳 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第4期405-413,共9页
针对地月空间DRO探测,基于中国深空探测任务的现有测量条件,仿真分析月球DRO轨道探测器定轨预报精度。采用批处理定轨方法,选择以地球为中心天体进行轨道积分,并增加了月球非球形引力摄动。计算分析表明,在目前的测量条件下,2天短弧测... 针对地月空间DRO探测,基于中国深空探测任务的现有测量条件,仿真分析月球DRO轨道探测器定轨预报精度。采用批处理定轨方法,选择以地球为中心天体进行轨道积分,并增加了月球非球形引力摄动。计算分析表明,在目前的测量条件下,2天短弧测距单独定轨精度为km量级,速度精度优于3cm/s,预报7天三维位置最大差异为数10km量级,速度差异小于6 cm/s;测距联合VLBI定轨精度为百米量级,速度精度优于0.4 cm/s,预报7天三维位置最大差异为千米量级,速度差异小于2cm/s,VLBI数据的加入能显著提高DRO短弧定轨预报精度。5天长弧测距单独定轨精度优于1km,速度精度优于1cm/s,预报7天三维位置最大差异小于2km,三维速度最大差异小于1cm/s,增加定轨弧长对测距数据单独定轨预报精度有显著提高。 展开更多
关键词 地月系 远距离逆行轨道(DRO) 甚长基线干涉测量(VLBI) 定轨 预报
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基于DRO的小行星往返飞越探测轨道设计优化方法 被引量：4
5
作者 董博文 于锡峥 +2 位作者 李明涛 王楷铎 王有亮 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期864-874,共11页
远距离逆行轨道(Distant Retrograde Orbits,DRO)是地月系统内一类稳定的周期性轨道,本文研究航天器从DRO轨道站出发,通过月球和地球引力辅助实现飞越探测近地小行星的往返转移轨道设计方法。通过地月引力辅助作用和中途杠杆机动等技术... 远距离逆行轨道(Distant Retrograde Orbits,DRO)是地月系统内一类稳定的周期性轨道,本文研究航天器从DRO轨道站出发,通过月球和地球引力辅助实现飞越探测近地小行星的往返转移轨道设计方法。通过地月引力辅助作用和中途杠杆机动等技术手段减少调整倾角所需的速度增量,扩大在相同速度增量约束下飞越探测小行星的可达范围。同时,通过引入DRO调相轨道,减少DRO逃逸和俘获时的相位约束,将转移轨道段与DRO轨道站的相位解耦,从而降低了该问题的计算复杂度。仿真结果表明,在2 km·s–1的速度增量等约束条件下,通过此研究方法可以实现从DRO轨道站出发飞越探测近地小行星并返回的轨道设计。 展开更多
关键词 远距离逆行轨道 近地小行星 B平面参数 月球借力 轨道调相
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基于数值延拓的日月综合借力DRO入轨策略 被引量：1
6
作者 张晨 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1176-1186,共11页
远距离逆行轨道(DRO)是地月空间中的一类周期轨道,这类轨道具有长期稳定、入轨能量低的特点,可作为未来载人月球和载人火星任务的中转站。对于地球至DRO的两脉冲入轨任务,采用日月综合借力(即同时使用弱稳定边界(WSB)和月球借力(LGA))... 远距离逆行轨道(DRO)是地月空间中的一类周期轨道,这类轨道具有长期稳定、入轨能量低的特点,可作为未来载人月球和载人火星任务的中转站。对于地球至DRO的两脉冲入轨任务,采用日月综合借力(即同时使用弱稳定边界(WSB)和月球借力(LGA))可以最大化入轨质量,但是这类轨道对初值非常敏感。使用日月综合借力拓展DRO入轨脉冲包络,改进构造方法和提供解析梯度大幅提高多步打靶收敛率,提出2层伪弧长延拓方法进一步降低任务总脉冲。数值仿真采用共振比为2∶1的DRO,脉冲最低解采用“LGA+WSB+2LGA”的飞行模式,飞行时间为123天,近地轨道发射脉冲为3.125 km/s,DRO入轨脉冲仅为19.7 m/s。 展开更多
关键词 N体问题 远距离逆行轨道 弱稳定边界 月球借力 数值延拓
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地月空间DRO环月全球定位卫星星座设计
7
作者 周晨光 张仁勇 杨驰航 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4173-4182,共10页
为了实现环月全球定位卫星星座设计,概述了月球全球定位卫星星座的研究现状,对基于远距离逆行轨道(distant retrograde orbit,DRO)的环月星座进行深入研究。首先,以圆型限制性三体模型的平面DRO为初值,以DRO初始相位角、轨道平均周期和... 为了实现环月全球定位卫星星座设计,概述了月球全球定位卫星星座的研究现状,对基于远距离逆行轨道(distant retrograde orbit,DRO)的环月星座进行深入研究。首先,以圆型限制性三体模型的平面DRO为初值,以DRO初始相位角、轨道平均周期和z方向运动振幅作为参数描述三维DRO,计算双圆限制性四体模型中保持3年稳定的DRO。然后,借鉴地球轨道Walker星座概念,提出基于DRO基准轨道等相位差部署的环月星座设计方法。最后,针对卫星总数量均为16的DRO环月星座,分析单基准轨道、双基准轨道和四基准轨道星座的性能,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 月球全球定位卫星星座 构型设计 远距离逆行轨道 远距离逆行轨道基准轨道
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地月空间DRO近距离编队星间测量相对定轨
8
作者 张如悦 王文彬 +2 位作者 李霜琳 蒲京辉 张伟 《宇航学报》 2025年第10期2146-2159,共14页
地月空间远距离逆行轨道(DRO)因轨道稳定性及三体引力场非对称特性,成为卫星长期驻留与月球导航星座部署的研究热点。针对DRO主/副星近距离编队相对定轨问题,提出一种基于多源观测数据融合的协同定轨方案。该方案利用近地轨道(LEO)卫星... 地月空间远距离逆行轨道(DRO)因轨道稳定性及三体引力场非对称特性,成为卫星长期驻留与月球导航星座部署的研究热点。针对DRO主/副星近距离编队相对定轨问题,提出一种基于多源观测数据融合的协同定轨方案。该方案利用近地轨道(LEO)卫星接收全球导航卫星系统(GNSS)信号实现自主定轨,并建立与DRO主/副星的星间测量链路。主星搭载光学相机获取副星方位信息,其绝对轨道作为相对定轨的先验基准。设计了3种相对定轨策略,并通过高保真数值仿真验证方案有效性。结果表明,当主星轨道精度较高时,3种方案均能达到10 m级相对位置精度和亚毫米每秒量级速度精度;当主星轨道精度较低时,结合星间测距与光学测角数据的方案可将相对位置精度提升至13 m,速度精度达8 mm/s,收敛时间缩短至分钟级。该研究揭示了低精度主星条件下光学测角数据对相对定轨性能的改善机制,为DRO编队测量链路设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 远距离逆行轨道(DRO) 近距离编队 星间测距 光学测角 相对定轨
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DRO卫星编队同波束差分相对导航 被引量：3
9
作者 李霜琳 蒲京辉 +2 位作者 郭鹏斌 王文彬 张伟 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第2期211-219,共9页
针对地月空间远距离逆行轨道(Distant Retrograde Orbit,DRO)卫星编队相对导航的需求,提出一种同波束差分相对导航方法。在地月空间中,2颗DRO卫星所构成的编队可被1颗近地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星发出的测量波束所覆盖,从而与该... 针对地月空间远距离逆行轨道(Distant Retrograde Orbit,DRO)卫星编队相对导航的需求,提出一种同波束差分相对导航方法。在地月空间中,2颗DRO卫星所构成的编队可被1颗近地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星发出的测量波束所覆盖,从而与该LEO卫星同时建立2条观测链路。由这2条测量链路得到的差分测量数据与地月三体轨道动力学模型相结合,即可实现DRO卫星编队相对导航。DRO处于地月三体引力场非对称性较强的空间,根据LiAISON原理,运行于该轨道的卫星与LEO卫星建立的1条测量链路即可实现自主导航,从而可确定其中1颗DRO编队卫星与LEO卫星的绝对轨道状态。同波束差分相对导航方法以两星的绝对状态作为约束条件,利用差分测量数据消除测量中的共同误差,可获得DRO卫星编队的高精度相对状态。分别对DRO近距离卫星编队(星间距离为50km)及DRO远距离卫星编队(星间距离为数万km)相对导航的性能进行了仿真测试。结果显示,星间测距噪声为0.5m时,相对导航位置精度为5m,该结果比利用绝对导航作差提高了4倍。 展开更多
关键词 地月空间 相对导航 星间测距链路(SST) 远距离逆行轨道(DRO) LIAISON
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