赵露华 费保俊 肖 昱 姚国政

装甲兵工程学院基础部，北京 100072



基于X射线脉冲星的 “夸父A”卫星自主导航和轨道控制

赵露华 费保俊 肖 昱 姚国政

装甲兵工程学院基础部，北京 100072

讨论X射线脉冲星导航技术应用于 “夸父A”卫星的可行性。在“夸父A”卫星上搭载X射线探测器接收3颗脉冲星的脉冲信号，通过测量信号到达卫星和太阳系质心的时间偏差和频率漂移6个观测量, 可以确定卫星的3维位置和3维速度。根据卫星状态与目标轨道的偏差采用小推力方法可以对卫星进行轨道控制。本文对此进行了数值模拟，并给出了相应的分析。结果表明利用X射线脉冲星导航，在现有的技术下就可以将“夸父A”卫星控制在日地系第一平动点halo轨道的附近。

X射线脉冲星导航；halo轨道；“夸父A”卫星；轨道控制

我国“夸父计划”的科学目标是观测日地空间天气连续变化现象，提高空间天气灾害预报的准确度，服务航天通讯等高科技活动, 预计2015年前后实施。“夸父计划”由3颗卫星组成，其中的“夸父A”卫星定位于日地系第一平动点的halo轨道[1]。之前，NASA和ESA发射的航天器ISEE，SOHO，ACE等也是定位于此。文献[2]讨论了“夸父A”卫星轨道的设计问题，文献[3]讨论了卫星定点在共线平动点附近的控制问题，但只考虑了初始时刻的入轨误差，而没有考虑探测器飞行过程中不确定因素的影响，而实际情况下这些因素是不能被忽略的。为了更好的将卫星定位在晕轨道上，必须较精确地对其进行导航定位。

近年来，国内对卫星自主导航进行了研究，其中X射线脉冲星导航(XNAV)技术是一项新兴的空间飞行器自主导航技术。……