日本SELENE月球探测计划和卫星间多普勒跟踪的数学模型

日本月球探测计划（ＳＥＬＥＮＥ）定于２００４年夏季利用ＨＩＩａ火箭发射一组共３颗绕月人造卫星。他们是主卫星、跟踪中继卫星和空间ＶＬＢＩ电波源。其主要科学目标之一是利用对绕月卫星的多普勒跟踪数据精确测定月球重力场，研究月球的起源与演化。ＳＥＬＥＮＥ计划中实现这个科学目标的关键技术是引入中继卫星，目的在于当处于低轨道的主卫星飞行到月球背面地面观测站无法观测时，采用卫星间跟踪方法（ＳＳＴ），建立地面站与主卫星之间的联系，以得到月球背面重力场的直接测量数据。介绍了几种典型的四程卫星间多普勒跟踪模式和相应的数学模型，并针对ＳＥＬＥＮＥ计划中采用的特殊四程多普勒跟踪模式建立了卫星相对观测站速度与跟踪信号多普勒频移之间的转换关系。提出了利用 ＧＥＯＤＹＮ ＩＩ定轨分析软件处理ＳＥＬＥＮＥ多普勒跟踪数据的流程。