针对月球通信导航一体化系统(Lunar Communication and Navigation System,LCNS)星座设计与高精度轨道确定的关键技术挑战,提出一种融合多类轨道星座与地-月-星多源测控资源的联合定轨架构。基于月球轨道动力学特性,构建了包含月球圆轨...针对月球通信导航一体化系统(Lunar Communication and Navigation System,LCNS)星座设计与高精度轨道确定的关键技术挑战,提出一种融合多类轨道星座与地-月-星多源测控资源的联合定轨架构。基于月球轨道动力学特性,构建了包含月球圆轨道、大椭圆冻结轨道和近直线晕轨道的混合星座,以实现全月及重点区域的增强覆盖,并设计了地-月-星联合测控体系。建立了适用于该测控体系的状态方程与量测方程的统一数学模型。对比分析了纯地基、纯月基、地基-星间联合、月基-星间联合以及地-月-星间联合5种定轨模式,定量评估了相应的定轨精度。仿真结果表明,地-月-星间联合定轨模式显著优于传统模式,定轨精度可由纯地基模式的10 m级提升至厘米级,极大地提升了月球极区与背面任务的导航定位可靠性。可为未来LCNS的顶层设计、多模式定轨策略与测控资源优化提供了重要的理论依据和工程参考。展开更多
文摘针对月球通信导航一体化系统(Lunar Communication and Navigation System,LCNS)星座设计与高精度轨道确定的关键技术挑战,提出一种融合多类轨道星座与地-月-星多源测控资源的联合定轨架构。基于月球轨道动力学特性,构建了包含月球圆轨道、大椭圆冻结轨道和近直线晕轨道的混合星座,以实现全月及重点区域的增强覆盖,并设计了地-月-星联合测控体系。建立了适用于该测控体系的状态方程与量测方程的统一数学模型。对比分析了纯地基、纯月基、地基-星间联合、月基-星间联合以及地-月-星间联合5种定轨模式,定量评估了相应的定轨精度。仿真结果表明,地-月-星间联合定轨模式显著优于传统模式,定轨精度可由纯地基模式的10 m级提升至厘米级,极大地提升了月球极区与背面任务的导航定位可靠性。可为未来LCNS的顶层设计、多模式定轨策略与测控资源优化提供了重要的理论依据和工程参考。
