基于B平面算法的火星探测器中途轨道修正

唐 卫

(上海航天控制技术研究所，上海200233)

基于B平面算法的火星探测器中途轨道修正

唐 卫

(上海航天控制技术研究所，上海200233)

探测器在日心过渡段轨道的轨道修正问题是火星探测工程中需要解决的关键问题.首先，引入B平面坐标系，推导了B平面参数的计算公式，验证了速度修正量与目标参数间存在的线性化关系，给出了算法流程图.其次，在引入合理的速度执行误差与测轨误差的情况下，提出了一个包含三次主修正，一次机动修正，一次备份修正的控制策略，仿真验证了控制策略的可行性.

火星探测;轨道修正;B平面

逃离地球引力场后，星际探测器进入日心过渡轨道.由于在逃逸引力场时不可避免存在变轨误差和定轨误差等，因此需要在日心过渡轨道段进行轨道修正以满足设定的要求[1].20世纪60年代，中途制导计算方法和制导策略的研究得到了许多学者的重视.数值搜索的方法计算量大，不利于轨道控制的分析和实际在轨操作，所以一般采用线性修正的方法.在小偏差情况下，线性方法具有精度足够高，计算耗时少.Kizner发现建立在目标星的B平面参数与轨道状态量的偏差量之间存在着线性关系[2]，而B平面参数很容易转换为目标量，由此可计算得到修正误差所需要的速度冲量，Kizner的工作大大促进了深空轨道制导的研究，行星际飞行轨道修正的目标参数(如轨道倾角，轨道高度)都能够转换为B平面参数.Hintz和Chadwick基于B平面参数给出了……