[发明专利]一种月球探测器精密定轨方法

摘要

本发明公开了一种月球探测器精密定轨方法，将观测模型和动力学模型两种模型有机结合，从而将动力学模型参数引入到结合模型中。其次通过对结合模型中所涉及的不同参考系进行统一，将参考系的连接参数引入到结合模型中。从而建立一种同时改进结合模型中所涉及的参考系连接参数、探测器初始状态参数、探测器飞行段动力学定轨的摄动模型参数的新模型，用此模型和观测数据可以改进这些参数的先验精度，提高月球探测器的定轨精度。

主权项

一种月球探测器精密定轨方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将观测模型和动力学模型进行有机结合，建立新的结合模型分析月球探测器飞行段进行动力学定轨所涉及的摄动力因素，分析各摄动力对月球探测定位的影响量级，研究摄动力定轨模型；步骤2：建立动力学积分确定探测器位置的模型；建立利用各类观测量确定探测器位置参数的观测模型；利用这两种模型分别确定探测器位置的差异值作为虚拟观测值，建立求解动力学或观测模型参数改正数的结合模型；步骤3：将参考系连接参数引入新的结合模型对月球探测器不同运行阶段，分析各观测技术的结合模型中所涉及的测站和观测目标初始坐标所属的不同参考系，通过不同的参考系连接参数的转换矩阵将不同参考系转换到统一的参考系，从而将参考系连接参数带入了模型中，便于用此模型将其作为未知参数来计算其改正数；步骤4：通过以上步骤将参考系连接参数引入了观测模型，对观测模型进行线性化，即计算观测值对可估计参数的偏导数，建立参数估计的平差模型，确定可估计参数序列；步骤5：利用步骤1、2建立的力学模型进行轨道积分得到观测时刻对应的月球探测器的近似位置，并同时得到各观测时刻卫星状态与初始状态转换的状态转移矩阵以及卫星状态对力学模型参数的偏导数矩阵，以此可计算各观测值的计算值，生成观测值残差并得到法方程系数矩阵；步骤6：将所有估计参数的改正值加到这些估计参数的初始值上以得到这些参数的最优估值，并重复步骤5、6，直到前后两次的卫星位置的最优估值不再发生变化即收敛为止；步骤8：由收敛的估计参数最优估计值重新积分卫星轨道，并评价轨道精度及其它参数的估计精度。