位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于激光干涉星间测距原理的下一代月球卫星重力测量计划需求论证
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:宇航学报
  • 时间:2011.4.4
  • 页码:922-932
  • 分类:V474.3[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室,武汉430077, [2]日本京都大学防灾研究所,京都611-0011, [3]武汉科技大学应用物理系,武汉430081
  • 相关基金:中科院知识创新工程青年人才重要方向项目(KZCX2-EW-QN114); 国家自然科学青年基金(41004006); 湖北省自然科学基金(2010CDB05301)致谢:感谢华中科技大学物理学院罗俊院士对本文的帮助.感谢美国航空航天局(NASA)和喷气推进实验室(JPL)提供了GRAIL探月双星的相关资料.
  • 相关项目:基于激光测距原理的下一代GRACE-II重力卫星系统的理论研究与优化设计
中文摘要:

月球卫星重力测量是21世纪国际开展深空探测的发展趋势和追逐热点。月球重力场的精密测量是国际探月计划的重要组成部分,它决定着月球探测器的轨道优化设计和载人登月飞船月面理想着陆点的合适选取。本文首先介绍未来国际GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)月球重力场探测双星计划的总体概述、关键载荷以及科学目标和研究方向。其次,重点阐述月球卫星观测模式可行性论证、月球卫星关键载荷的优化选取、卫星轨道参数的优化设计、仿真模拟研究的先期开展等我国将来月球卫星重力测量计划的实施建议。第一,由于高低/低低卫星跟踪卫星结合多普勒和甚长基线干涉系统观测模式(SST-HL/LL-Doppler-VLBI)对中长波月球重力场的探测精度较高,技术要求相对较低,月球重力场测定速度快、代价低和效益高,可借鉴地球重力卫星GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)系统的成功经验,对定轨精度的要求较低,而且可有效探测远月面区域的月球重力场信号,因此我国将来首期月球卫星重力测量计划采用SST-HL/LL-Doppler-VLBI观测模式较优。第二,我国应先期开展高精度的月球重力卫星关键载荷(激光干涉星间测距仪、非保守力补偿系统等)和地面Doppler-VLBI系统的研制工作。第三,月球卫星轨道高度(50~100 km)和星间距离(100±50 km)的优化设计是成功实施将来我国月球卫星重力测量计划的重要保证。第四,建议我国将仿真技术应用于月球重力卫星的方案论证、系统设计、部件研制、产品检验、实际应用、故障分析等研制和运行的全过程。本文的研究不仅对我国将来首期月球卫星重力测量计划的成功实施具有重要的参考价值,同时对未来国际太阳系行星重力探测的发展方向具有广泛的指导意义。

英文摘要:

The lunar satellite gravity exploration is the international development trend and focus of deep space exploration in the 21st century.The accurate measurement of lunar gravitational field is an important part of international lunar exploration mission,which determines the optimum design of lunar probe orbit and the suitable selection of ideal landing point from manned spacecraft in the lunar surface.Firstly,the future twin-satellite program for the Gravity Recovery and Interior Laboratory(GRAIL) lunar gravitational field exploration is introduced,including general overview,pivotal payloads,and scientific objectives and research direction.Secondly,the executive suggestions including the feasible demonstration of lunar satellite tracking modes,the optimal selection of key payloads from lunar satellite,the optimized design of lunar satellite orbital parameters,and the previous implementation of simulation research are expatiated.(1) Because the measurement accuracy of the medium-long-wavelength lunar gravitational field is high based on the Satellite-to-Satellite High-Low/Low-Low Tracking associated with the Doppler and Very Long Baseline Interferometry mode (SST-HL/LL-Doppler-VLBI),its technical requirement is low,the lunar gravitational field can be quickly,low-costly and high-efficiently determined,the successful experiences of integrated system from the dedicated Earth's gravity satellite-the Gravity Recovery and Climate Experiment(GRACE) are used for reference,the requirement to orbital accuracy is low,and the farside signals of lunar gravitational field can be obtained effectively,it is optimal to use the SST-HL/LL-Doppler-VLBI mode in the future first lunar satellite gravitational exploration mission in China.(2) The high-accuracy key payloads including the interferometric laser ranging system,compensating system of nonconservative force from lunar gravity satellite and Earth's Doppler-VLBI system should be developed in advance.(3) The optimal design of orbit altitude(50~100 km?

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670