導航和控制誤差下的月球探測器軌道誤差分析
發(fā)布時間:2020-06-18 14:50
【摘要】:月球探測衛(wèi)星從地球出發(fā)到達月球任務軌道的過程,可以分為地月轉(zhuǎn)移段、月球捕獲段、環(huán)月調(diào)整段三個部分。在每個階段對衛(wèi)星進行軌道控制前,都需要對衛(wèi)星當前的狀態(tài)進行測量并進行機動量的計算,衛(wèi)星導航偏差的存在會使機動后的狀態(tài)偏離理論計算結(jié)果,不僅如此,在實際機動過程中還會存在推力器的推力誤差,這些都會對衛(wèi)星的控制結(jié)果精度產(chǎn)生影響。因此有必要分析衛(wèi)星在導航偏差和控制誤差的影響下,軌道狀態(tài)偏差的分布。論文的主要研究內(nèi)容如下:在地月轉(zhuǎn)移階段,以標稱軌道為基礎通過積分的方式得到了考慮日地月三體引力的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。推導得出了衛(wèi)星以脈沖形式進行中途修正前后,導航和控制誤差與衛(wèi)星狀態(tài)偏差的關系,最后利用協(xié)方差分析的方法,得到了衛(wèi)星到達近月點時的狀態(tài)偏差協(xié)方差。在月球捕獲階段,衛(wèi)星的運動考慮為有限推力連續(xù)機動的形式,分別考慮了推力方向沿著速度的反方向,以及推力方向空間定向的捕獲策略,推導得出了機動過程中時刻考慮導航和控制誤差時的軌道誤差傳播公式,得到了對衛(wèi)星制動結(jié)束后的狀態(tài)偏差協(xié)方差。在環(huán)月調(diào)整階段,考慮了日地月三體引力以及月球攝動力的動力學模型求解偏差狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,并以此為基礎,加入導航和控制誤差,得到了環(huán)月軌道遠月點高度調(diào)整,以及近月點高度調(diào)整結(jié)果的偏差協(xié)方差。
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:V412.41;V476.3
【圖文】:
圖 1-1 哈爾濱工業(yè)大學月球超長波天文觀測微衛(wèi)星1.2.3 月球探測器的軌道類型經(jīng)過各國航天科技工作者多年的研究以及大量的航天飛行實踐驗證,月球測器地月轉(zhuǎn)移軌道理論已經(jīng)相對完善,根據(jù)其特點可分為直接入軌轉(zhuǎn)移軌道、調(diào)多圈轉(zhuǎn)移軌道、小推力轉(zhuǎn)移軌道[23]、月球引力捕獲轉(zhuǎn)移軌道[24,25]以及低速度增量月轉(zhuǎn)移軌道[26,27]等形式,其中比較常見的是直接入軌轉(zhuǎn)移軌道和多圈調(diào)相轉(zhuǎn)移
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:V412.41;V476.3
【圖文】:
圖 1-1 哈爾濱工業(yè)大學月球超長波天文觀測微衛(wèi)星1.2.3 月球探測器的軌道類型經(jīng)過各國航天科技工作者多年的研究以及大量的航天飛行實踐驗證,月球測器地月轉(zhuǎn)移軌道理論已經(jīng)相對完善,根據(jù)其特點可分為直接入軌轉(zhuǎn)移軌道、調(diào)多圈轉(zhuǎn)移軌道、小推力轉(zhuǎn)移軌道[23]、月球引力捕獲轉(zhuǎn)移軌道[24,25]以及低速度增量月轉(zhuǎn)移軌道[26,27]等形式,其中比較常見的是直接入軌轉(zhuǎn)移軌道和多圈調(diào)相轉(zhuǎn)移
【參考文獻】
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本文編號:2719423
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