《環火衛星軌道攝動分析解的建立及其套用研究》是依託南京大學，由張巍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：環火衛星軌道攝動分析解的建立及其套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張巍
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
火星探測是國際深空探測活動的熱點之一，我國的火星探測也即將拉開序幕。對探測器環火段軌道的了解和控制是展開火星探測的重要基礎。儘管用數值方法對環火軌道進行計算並不困難，但從理論角度討論軌道變化規律就需要建立相應的攝動分析解；同時由於火星相距地球很遠，對探測器的測控能力遠弱於地球衛星和月球探測器，而且探測器進入長火影可能需要休眠，採用分析解進行星上計算可提高其自主能力，對火星探測具有很重要的意義。.環火衛星的受力情況與地球衛星和月球探測器不同，不能直接採用已有的相關結論。目前國內外對火星本身狀況研究較多，卻尚未建立環火探測器軌道運動的分析解。因此，建立適合環火衛星軌道運動的攝動分析解對於火星探測是非常有意義的。.本項目將採用平均根數法或擬平均根數法建立完整的環火衛星攝動分析解，並利用分析解對環火衛星軌道運動特徵進行分析。
結題摘要
火星探測一直是國際深空探測活動的熱點之一，也是我國深空探測下一步的重要目標，對環火段軌道的了解和控制是展開火星探測的重要基礎。本項目在對國內外關於火星自然環境和火星探測器軌道的研究進行充分調研的基礎上開展了一系列工作。在建立環火衛星軌道坐標系附加攝動解的基礎上討論了相應的坐標系選擇問題。針對環火衛星的部分主要攝動源建立相應的攝動分析解，如利用頻率分析方法，針對環火探測器運動中的火星非球形引力攝動完整引力場模型建立攝動分析解；建立火星兩顆自然衛星運動的分析歷表；給出大偏心率火星探測器軌道預報的近似分析方法等。在建立部分主要攝動分析解的基礎上，進一步從理論角度對火星探測器軌道進行分析，如給出大氣制動所需時間和圈數的分析表達式，從而討論利用火星大氣制動形成環火軌道的耗時問題；分析地火轉移過程中誤差發散的特點，同時基於誤差傳遞矩陣，得到計算中途軌道修正速度增量的“線性”公式，利用該“線性”公式可極大地節省計算時間，並且將該方法推廣至月球探測中的轉移軌道。由此可見，建立環火衛星攝動分析解有助於從理論角度討論火星探測器軌道變化規律，從而對火星探測器軌道的特性加以進一步的套用；同時，由於火星相距地球很遠，對探測器的測控能力要遠弱於地球衛星和月球探測器，如能採用分析解進行星上計算，可以適當提高探測器的自主能力，對火星探測具有重要意義。
