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月球重力场模型误差对CE-5T1探测器定轨的影响被引量：3: 2016年; 利用嫦娥五号再入返回飞行试验拓展任务期间获取的探测器(CE-5T1)实测数据,采用内符合方法比较了3种重力场模型的实测数据定轨结果,发现采用GRAIL(Gravity Recovery And Interior Laboratory,重力恢复与内部实验室)重力场模型进行定轨的结果最优。相比于之前的嫦娥系列探测器定轨常用的LP(Lunar Prospector,月球勘探者)重力场模型,采用GRAIL重力场模型定轨后测距数据的残差降低了1个量级。进一步采用不同重力场模型进行轨道外推,定量分析重力场模型对不同类型轨道的影响,结果表明,对于倾角为90°的环月极轨道,不同重力场模型的轨道外推结果差异较小;而对于倾角为20°和40°的环月轨道,不同重力场模型的外推星历的偏差均方根可达到2km,大于当前环月探测器的定轨精度。为此,建议在后续探月任务中使用GRAIL重力场模型进行轨道确定。; 程承樊敏; 关键词：月球重力场残差

月球与深空任务测量船双捕策略研究被引量：4: 2020年; 在航天任务的发射及早期轨道段,由于有应急指令发送以及定初轨的迫切需求,能否快速、稳定、可靠地完成测量船对目标探测器的双向捕获直接关系到任务的成败。本文介绍了常规地球卫星任务的测量船统一测控设备双捕流程,分析了该流程不适用于后续月球与深空探测任务的原因,并针对我国月球与深空探测器的测控需求和器上应答机特点(由S频段发展为X频段,由模拟应答机发展为数字应答机),分别设计了相应的测量船双向捕获策略,即对模拟应答机采用多普勒预置情况下的三角波扫描法,对数字应答机采用常数多普勒预置法或拐点平滑扫描法。文中提到的策略在我国嫦娥五号任务和首次火星探测任务的天地测控对接试验中得到了充分验证,将在任务中得到实际应用。; 黄磊沈俊程承陈少伍李赞; 关键词：测量船月球探测深空探测测控

嫦娥五号任务欧空局测控对接试验方法与启示: 2022年; 详细介绍了嫦娥五号轨道器在欧空局(ESA)所属的欧洲空间操作中心(ESOC)开展测控对接的试验项目。重点分析了在ESOC参考测试站和国内测控站开展对接试验时试验项目及方法上的异同。从对接试验结果可以看出,嫦娥五号轨道器与欧空局所属库鲁站、玛斯帕拉玛斯站天地接口匹配,北京航天飞行控制中心(BACC)与ESOC之间地地接口匹配,相关技术参数满足嫦娥五号任务要求。从欧方对接试验的成功经验中获得了较为深刻的启示,从对接模式、试验条件、项目和方法4个方面为今后国内站测控对接提供了重要参考建议。; 黄磊陈少伍徐宝碧丁林李海涛程承; 关键词：轨道器月球探测

“嫦娥五号”发射及入轨段X频段测控任务设计被引量：1: 2022年; X频段测量具有精度高、无线电干扰少等优势,已成为月球与深空探测的主用频段。“嫦娥五号”任务探测器首次在发射段使用X频段测控。与S频段测控相比,X频段在发射及入轨段存在目标动态范围大、地面天线波束更窄、系统捕获时间长等不足。发射“嫦娥五号”探测器的“长征五号”火箭采用了窄窗口多轨道发射方案,两者共同对测控系统发射段快速捕获、测量船位选择和入轨后地面站首次捕获提出了更高的要求。针对“嫦娥五号”发射及入轨段的测控重点难点,采用了特征点覆盖船位分析、多普勒预置快速扫描捕获和入轨段欧洲航天局(European Space Agency,ESA)库鲁站与中国阿根廷深空站协同备份等方法,设计X频段测控任务总体方案,有效降低了任务实施的风险,保障了任务成功。总结“嫦娥五号”任务成功经验,对未来月球与深空任务测控总体设计、建设规划提出了建议。; 李海涛程承黄磊陈少伍李宇波强立康凯

“嫦娥五号”任务再入返回段测控布站区域确定方法被引量：1: 2021年; 针对再入返回任务地面测控总体分析设计中多天多条弹道地面测站布局优化及返回过程中应急情况下快速测控资源调配的问题,提出了一种基于再入段返回器飞行弹道的测站区域分析方法。建立了测站、返回器的位置与测站工作仰角之间的关系模型,在此基础上提出了对返回器可见的测站分布区域确定的具体方法。利用再入返回过程的理论设计弹道,计算了地面测站的分布区域。仿真结果表明,所提出的方法能快速获取对返回器可见的测站区域,已成功应用于“嫦娥五号”(Chang'E-5,CE-5)工程任务中,其可为再入深空返回总体设计、返回应急测控提供借鉴和参考。; 李海涛陈少伍李赞樊敏程承

嫦娥三号多普勒测速数据时标偏差补偿被引量：2: 2020年; ―数据分析表明我国嫦娥三号月球探测器多普勒测速数据存在周期性系统差.根据多普勒测速模型和轨道信息,辅助多普勒测速信息含量分析,推导出周期性系统差产生的原因是测量数据的时标存在偏差,进而提出了自校准和差分统计校准两种补偿时标偏差的方法.计算结果表明,两种方法计算的嫦娥三号多普勒测速数据时标偏差一致.补偿时标偏差后,多普勒测速数据残差均方根(RMS)从1.5 cm/s降低到0.3 mm/s,无明显周期性系统差.以测距和甚长基线干涉(VLBI)测量数据联合定轨的结果为基准,利用时标偏差补偿后的多普勒测速数据联合VLBI测量数据进行定轨,其精度与基准轨道精度一致,位置偏差仅为2.5 m;利用时标偏差补偿后的多普勒测速数据联合测距数据进行定轨,与基准轨道的位置偏差为25 m;单独利用时标偏差补偿后的多普勒测速数据进行定轨,与基准轨道的位置偏差为200 m.; 李海涛樊敏黄勇程承李培佳张正好; 关键词：月球探测

箭载天线安装位置确定方法研究: 2018年; 分析火箭飞行测控任务中天线安装位置设计，研究计算天线安装位置的方法。针对现在的位置设计主要靠经验选取的情况，提出了两种计算天线安装位置的方法以实现自动化设计。一种采用了基于牛顿一拉夫逊的微分校正进行迭代，寻找满足要求的天线安装位置，计算效率高。另一种采用基于天线安装角α和β的二维离散遍历，搜索所有满足要求的天线安装位置，能给出一定范围的位置，计算效率较前一种低。实验仿真表明，这两种方法均可计算出满足要求的天线安装位置，可根据实际情况选取不同方法进行计算。; 李赞杨鹤笛程承

载人月球探测深空站布局体系: 2016年; 针对载人月球探测,在我国现有深空测控资源的基础上,结合其他航天组织,如NASA(National Aeronautics and Space Administration,美国国家航空航天局)、ESA(European Space Agency,欧空局)等分布在全球的深空测控资源,提出了全球深空站布局体系。该体系包括我国深空站在内的8个地面站,大体形成"南四北四,均匀分布"的格局。并以美国"重返月球"计划深空站布局为参照,对比分析了布局体系的测控覆盖、三向测量和干涉测量共视弧段,讨论了布局干涉测量不同观测站三角的测角精度,可以为后续载人月球探测任务提供支持和参考。; 程承李赞崔健雄; 关键词：测角精度

月球探测器GNSS信号可见性分析改进方法及应用被引量：2: 2022年; 针对全球导航卫星系统(GNSS)如何支持月球探测器导航的问题,根据信号功率电平计算模型,辅助航天器姿态模型信息,全面考虑发射/接收天线增益方向特性、飞行轨道特征、飞行姿态和天线安装位置及指向等因素,改进GNSS信号可见性分析方法,并利用嫦娥-5T1探测器的实测数据验证了改进方法的正确性。以嫦娥五号探测器为例,利用该方法分析了GNSS信号可见性,结果表明:相比单GPS系统,采用GPS+“北斗”双模工作模式,可以显著增加可见卫星数,最大增幅可达100%。对于地月转移轨道段,接收机载噪比门限达到21 dBHz即可满足月球探测器GNSS导航定位的可见卫星数需求。; 樊敏胡小工李海涛刘勇王宏程承; 关键词：月球探测器全球导航卫星系统链路分析

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程承

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