徐晴牛俊坡施伟璜谢攀

（1 上海卫星工程研究所，上海 201109）

（2 上海市深空探测技术重点实验室，上海 201109）

基于轨道器的火星着陆器定位及精度分析

徐晴1,2牛俊坡1,2施伟璜1,2谢攀1,2

（1 上海卫星工程研究所，上海 201109）

（2 上海市深空探测技术重点实验室，上海 201109）

文章结合中国首次自主火星探测任务，提出以轨道器为中继站的火星着陆器测量定位方法，采用双程多普勒测速方式，快速获得着陆点位置坐标，旨在分析轨道器与着陆器间不同测量方式、不同误差源影响下着陆器的定位精度以及位置误差分布情况。该手段充分利用轨道器和着陆器特高频器间通信链路，达到提高着陆器落点精度的目的。分析结果表明：轨道器轨道参数误差是影响着陆器最终定位精度的关键误差源；轨道器的轨道类型不同，着陆器的定位精度也会受到影响，基于非回归轨道的轨道器环绕测量，着陆器的定位精度更高；单个轨道器单轨测量，着陆器定位精度在102km量级；若采用2轨环绕测量，着陆器定位精度可以提高到10km以内，若圈数继续增加，定位精度能提高到5km以内。着陆器最终位置误差呈椭圆分布。基于轨道器的环绕测量方式简单有效，具有一定的实践指导意义。

中继通信 多普勒测速 误差椭圆 火星探测

0 引言

火星因其物理特性与地球相似一直是近十几年来深空探测的热点，国际上不断获取的科学数据多次表明火星表面存在“液态水”。到目前为止，美国“火星勘探轨道器”（Mars Reconnaissance Orbiter，MRO）探测结果表明，火星中纬度地区曾广泛分布流动冰。……