“嫦娥4號(hào)”中繼星開(kāi)環(huán)測(cè)速方案設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證
關(guān)鍵詞：深空探測(cè)器 測(cè)速 多普勒 精度 嫦娥4號(hào)中繼星
摘要：針對(duì)深空探測(cè)器軌道測(cè)量任務(wù)高精度測(cè)速需求,提出了一種開(kāi)環(huán)測(cè)速方案。首先,采用窄帶模式對(duì)深空探測(cè)器下行信號(hào)進(jìn)行采集記錄,利用傅里葉變換+線性調(diào)頻Z變換+本地重構(gòu)相關(guān)聯(lián)合信號(hào)處理方法,對(duì)探測(cè)器主載波信號(hào)進(jìn)行處理,自適應(yīng)提取探測(cè)器主載波頻率;然后,基于主載波頻率獲取反映探測(cè)器相對(duì)于測(cè)站速度運(yùn)動(dòng)關(guān)系的多普勒頻率,并評(píng)估多普勒頻率的隨機(jī)噪聲水平;最后,將基于本文的多普勒頻率與深空站測(cè)速基帶多普勒頻率、累積載波相位測(cè)速多普勒頻率進(jìn)行比對(duì),并將3種多普勒頻率輸入探測(cè)器聯(lián)合定軌程序,進(jìn)一步評(píng)估本方案獲取的多普勒測(cè)速絕對(duì)精度。基于“嫦娥4號(hào)”中繼星在軌實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明:所獲得的多普勒頻率提取精度為10mHz,優(yōu)于深空站基帶測(cè)速多普勒頻率與累積載波相位測(cè)速多普勒頻率精度;聯(lián)合定軌表明:多普勒測(cè)速絕對(duì)精度為0.2mm/s,有效驗(yàn)證了深空開(kāi)環(huán)測(cè)速技術(shù),為后續(xù)深空探測(cè)器軌道聯(lián)合測(cè)量系統(tǒng)研制奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
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