[发明专利]基于近火点漂移的火星全球遥感轨道设计方法及系统

权利要求书

1.一种基于近火点漂移的火星全球遥感轨道设计方法，其特征在于，包括：

步骤S1：根据载荷对火成像时最大高度要求，确定近火点高度上限，根据寿命期内轨道高度下降速率，使得寿命末期近火点高度大于火气大气高度；

步骤S2：根据探测器相机视场张角，计算轨道倾角调整范围；

步骤S3：根据遥感探测任务周期计算得到近火点幅角变化率；

步骤S4：根据成像时段目标太阳高度角约束和遥感探测任务周期计算得到升交点赤经变化率；

步骤S5：由遥感探测任务所需的近火点幅角变化率、升交点赤经变化率参数来解析计算轨道半长轴参数。

2.根据权利要求1所述的基于近火点漂移的火星全球遥感轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S1中确定近火点高度包括：根据载荷对火成像时最大高度要求，确定近火点高度上限；根据寿命期内轨道高度下降速率，使得寿命末期近火点高度大于火气大气高度：

其中，h_p为初始轨道近火点高度；

h_cmax为载荷相机工作高度约束；

为近火点高度下降速率；

T为火星探测器工作寿命；

h_atmo为火星大气高度。

3.根据权利要求1所述的基于近火点漂移的火星全球遥感轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S2中轨道倾角确定包括：

满足火星全球区域覆盖探测，需轨道倾角在90°附近，同时根据探测器相机视场张角，计算倾角偏差范围：

其中，ν为相机视场张角；i为轨道倾角。

4.根据权利要求1所述的基于近火点漂移的火星全球遥感轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S3中确定近火点幅角变化率包括：

根据遥感探测任务周期计算得到，在任务期内近火点漂移量大于180°，实现火星全球不同纬度区域的覆盖，计算步骤：

其中，表示近火点幅角变化率；T为探测器遥感探测任务寿命。

5.根据权利要求1所述的基于近火点漂移的火星全球遥感轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S4中确定交点赤经变化率包括：

根据成像时段目标太阳高度角约束和遥感探测任务周期计算得到，约束轨道面进动方向与火星公转方向一致，任务期内近火点对应的星下点位置的太阳高度角大于载荷成像条件约束，计算步骤：

其中，表示升交点赤经变化率；

η₁、η₂分别为任务初期、任务末期近火点对应的星下点位置的太阳高度角；

T为探测器遥感探测任务寿命；

为火星公转平均角速度。

6.根据权利要求1所述的基于近火点漂移的火星全球遥感轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S5中确定轨道半长轴参数包括：

半长轴参数由遥感探测任务所需的近火点幅角变化率、升交点赤经变化率参数来解析计算，计算步骤：

其中，表示升交点赤经变化率；

表示近火点幅角变化率；

表示平近点角变化率；

a₀为需求解的半长轴参数；

μ表示火星中心引力场参数；

J₂表示火星引力场摄动项；

R_e为火星球体半长轴；

i₀为轨道倾角参数；

e₀为轨道偏心率。