高梧桐，谢 攀，鄢建国

（1.武汉大学测绘学院，武汉，430070；2.上海卫星工程研究所，上海，201100；3.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉 430070）

引 言

“火卫1”是火星两颗自然卫星中质量较大的一颗，自1877年被发现以来，人们对“火卫1”进行了许多研究建模与观测。现有资料表明[1]，“火卫1”质量为1.0659× 1016kg，平均半径为11 km。轨道周期约为0.318 9 个地球日，平均轨道速度达2.138 km/s。近年来火星及其卫星的探测成为各国航天任务的热点。2003年，欧洲航天局（European Space Agency，ESA）发射的“火星快车”（Mars EXpress，MEX）进行了飞越“火卫1”探测并收集了大量有价值的数据[2]。我国首次独立自主的火星探测任务将于2020年进行，任务期间有可能开展“火卫1”飞掠测量。日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency，JAXA）也已经确定火卫探测任务及“火卫1”采样返回计划MMX（Martian Moons eXploration）[3]。更长远来说，美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Agency，NASA）计划在21世纪30年代将人类送往火星[4]。探究“火卫1”的轨道，对于未来的火星探测有着重要意义。

由于“火卫1”轨道的重要性，国际上多个机构开展了这方面的研究。目前“火卫1”历表可以从由喷气动力实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）的火星卫星星历MAR097、俄罗斯的EPM2017 和法国的INPOP17a 获取。MAR097 星历是JPL 发表的火星卫星星历[5]，通过对火星卫星的数值积分，使用地球观测数据和探测器影像观测数据进行拟合。该星历的动力学模型中主要为火星重力场模型MGS95J[6]（包括8 阶带协项与5 阶次田协项），“火卫1”和“火卫2”的互相影响，太阳、地月系统、木星和土星的摄动，“火卫1”的天平动，“火卫1”引起的火星潮汐。但由于计算软件限制，并未使用重力场模型MGS95J对应的火星自转模型，而是使用了对应的ICRF（International Terrestrial Reference Frame）参考框架，计算过程中通过星历DE421 获取太阳、行星及其卫星的位置和常数。……