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地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析

刘磊 曹建峰 胡松杰 唐歌实

刘磊, 曹建峰, 胡松杰, 唐歌实. 地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
引用本文: 刘磊, 曹建峰, 胡松杰, 唐歌实. 地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
LIU Lei, CAO Jianfeng, HU Songjie, TANG Geshi. Coverage of Lunar Farside Surface of the Earth-Moon L2 Periodic Orbits[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
Citation: LIU Lei, CAO Jianfeng, HU Songjie, TANG Geshi. Coverage of Lunar Farside Surface of the Earth-Moon L2 Periodic Orbits[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008

地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11303001,11373013,61573049,61304233);中国博士后科学基金资助项目(2016M592947)

Coverage of Lunar Farside Surface of the Earth-Moon L2 Periodic Orbits

  • 摘要: 地月L2点附近轨道具备独特的动力学和运动学特性,是月球背面探测任务的中继卫星首选布设位置。面向未来月球背面探测任务的中继通信需求,分析并研究了地月L2点周期轨道(halo轨道)对月球背面的覆盖。在圆型限制性三体问题模型下,研究并给出了halo轨道族延拓计算方法,基于延拓法设计了地月系大范围南北halo轨道族;给出了中继卫星的月球背面覆盖计算模型,定义了相应的时间覆盖因子;数值仿真了地月系南北halo轨道族的月球背面覆盖情况。研究结果表明:地月L2点周期轨道幅值和类型决定其对月面的覆盖性,幅值较小的轨道的月面整体覆盖性较好,幅值较大的轨道对月球南北极覆盖较好,南北族轨道分别有利于月球南北半球的覆盖。文章研究可为我国“嫦娥4号”月球背面探测任务的中继星轨道设计提供有益参考和借鉴。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-01
  • 修回日期:  2017-08-04

地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11303001,11373013,61573049,61304233);中国博士后科学基金资助项目(2016M592947)

摘要: 地月L2点附近轨道具备独特的动力学和运动学特性,是月球背面探测任务的中继卫星首选布设位置。面向未来月球背面探测任务的中继通信需求,分析并研究了地月L2点周期轨道(halo轨道)对月球背面的覆盖。在圆型限制性三体问题模型下,研究并给出了halo轨道族延拓计算方法,基于延拓法设计了地月系大范围南北halo轨道族;给出了中继卫星的月球背面覆盖计算模型,定义了相应的时间覆盖因子;数值仿真了地月系南北halo轨道族的月球背面覆盖情况。研究结果表明:地月L2点周期轨道幅值和类型决定其对月面的覆盖性,幅值较小的轨道的月面整体覆盖性较好,幅值较大的轨道对月球南北极覆盖较好,南北族轨道分别有利于月球南北半球的覆盖。文章研究可为我国“嫦娥4号”月球背面探测任务的中继星轨道设计提供有益参考和借鉴。

English Abstract

刘磊, 曹建峰, 胡松杰, 唐歌实. 地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
引用本文: 刘磊, 曹建峰, 胡松杰, 唐歌实. 地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
LIU Lei, CAO Jianfeng, HU Songjie, TANG Geshi. Coverage of Lunar Farside Surface of the Earth-Moon L2 Periodic Orbits[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
Citation: LIU Lei, CAO Jianfeng, HU Songjie, TANG Geshi. Coverage of Lunar Farside Surface of the Earth-Moon L2 Periodic Orbits[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.008
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