地球非球形引力位中田谐项摄动的有关问题

在人造卫星绕地球运动中 ,地球非球形引力摄动是最重要的 .讨论了容易被忽视的田谐项摄动 ,尽管它对低轨卫星的影响 ,只相当于J2 项的二阶量 ,又是短周期效应 ,但它却包含了大 1 0多倍的地球自转项 ,必须给以重视 .还导出包含全部阶次田谐项的摄动解 ,并分离出地球自转项 ,对轨道半长径a还增加了 (J2 ×Jlm)联合摄动的地球自转项 。

IGSO星座分析与优化设计

通过对典型IGSO星座摄动影响下星座构型分析,得到影响卫星轨道的主要摄动因素,并对IGSO星座进行长期演化分析,同时评价星座的稳定性。提出IGSO星座的优化设计方法:以一种双"8"字形、共轨道面的IGSO星座构型为例进行星座设计,设计变量包括卫星数目、轨道倾角、2个星座的交点地理经度,每个星座中第1颗卫星的相位角。采用多目标优化算法得到优化结果,以及星座的三维结构和星下点轨迹。分析结果表明方法合理有效,该星座构型具有较好性能。

大偏心率火星探测器轨道外推的近似方法

对于快自转天体,如地球和火星,由于其非球形引力位中田谐项的振动频率与卫星运动频率相当,会给构造大偏心率环绕型探测器轨道分析解带来无法克服的困难。本文以轨道偏心率e≈0.9的＂萤火虫一号＂（YH-1）火星环绕探测器为例,探讨在精度要求不高的情况下,给出近似分析解和计算效率与其相当的数值解计算方案,以满足在计算资源有限的制约下快速轨道外推的要求。

天问一号环绕器中继轨道受摄共振特性分析

“天问一号”环绕器在环火中继轨道为“祝融”火星车提供中继服务时,星下点出现了过着陆点纬度时的经度先增大再减小的特殊漂移现象,需要对该现象产生的原因进行深入分析。基于摄动理论设计了一系列数值实验,提出了一种星下点过指定纬度时经度的简化计算方法;并结合对田谐项引力场位函数的解析推导发现,由于中继轨道周期与火星自转周期比接近1:3,导致3阶3次田谐项产生了轨道共振,从而使得半长轴长周期运动有着较为显著的振荡,进而与带谐项摄动联合导致了该特殊现象。研究揭示了“天问一号”环绕器的轨道共振现象,发现了高阶田谐项对非同步轨道上的环火卫星仍能产生较为明显的轨道共振现象。研究结果可为后续火星环绕探测任务轨道设计提供重要参考。