多面体模型的Eros433 引力场计算与分析

崔祜涛，张振江，余 萌

(哈尔滨工业大学 深空探测基础研究中心，150080 哈尔滨，river18202@gmail.com)

形状不规则是小行星与类球形大行星的主要区别之一，不规则形状使得小行星的引力场非常复杂.这不但给研究卫星在小行星引力场中的运动规律带来了非常大的困难，也使得绕小行星卫星轨道的设计问题变得异常复杂.因此，建立小行星引力场模型不但是小行星探测中所要解决的关键问题，更是研究小行星卫星轨道动力学和设计小行星卫星轨道的基础.传统方法很难对形状如此复杂的小行星引力场建模，随着计算机科学的发展，特别是近20 年来计算机3D 建模与仿真技术的提高，使得精确地建立小行星引力场成为可能［1］.到目前为止，常用的小行星引力场建模方法按其本质可分为两大类:第一类是采用无穷级数逼近小行星的引力势函数，常用的有球谐函数法［2］和椭球谐函数法［3］;第二类方法是用可计算引力势能的模型来逼近小行星的形状，然后求得近似模型的引力势函数.这类方法主要有三轴椭球体法［4］和多面体模型法.地球引力场建模常用第一类方法，但对于小行星而言，应用第一类方法存在两个问题，一是缺乏环绕轨道数据来确定(椭)球谐系数，二是在接近小行星表面(布里渊(椭)球［3］以内)时，谐函数方法的计算结果会存在较大误差甚至发散.三轴椭球体方法的缺点是椭球体与小行星形状相似度差，精度不高.

为解决上述方法存在……