高精度重力场下回归轨道半解析优化设计

作     者：何艳超 徐明 张润宁 李志武 HE Yan-chao;XU Ming;ZHANG Run-ning;LI Zhi-wu

作者机构：北京航空航天大学宇航学院北京100191 航天东方红卫星有限公司北京100094 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2016年第37卷第5期

页      面：526-534页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(11172020) 北京市自然科学基金(4153060) 

主　　题：非球形引力摄动 回归轨道 交点周期 半解析优化 摄动短周期项 微分修正算法 

摘      要：为解决太阳同步回归轨道的标称设计问题,提出一种基于高精度重力场的半解析优化方法。建立地球非球形引力摄动阶数为J_(15)的高精度重力场解析模型,并分离出引力摄动的长期项和长周期项。构建回归轨道从半长轴到平交点周期的对应关系,平交点周期变化随引力摄动阶数的提高而逐渐收敛。通过微分修正迭代算法所确定的半长轴相对于传统J_2摄动模型的半长轴确定值具有更高的精度和更好的稳定性。考察摄动短周期项影响下的密切交点周期,结果表明其受初始位置(平近点角)影响较大,变化范围为0.015 s,并由此给出精确回归轨道优化设计的基准:不同的初始位置上满足星下点轨迹严格回归的半长轴期望值。