深空測控任務(wù)仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、深空探測是指脫離地球引力場，進入太陽系和宇宙空間的航天活動。當(dāng)今，深空探測已經(jīng)成為航天領(lǐng)域中的一大研究熱點，備受各航天大國的關(guān)注。與近地軌道航天技術(shù)相比，要完成深空探測航天任務(wù)更具挑戰(zhàn)性。本文結(jié)合實際課題，對軌道動力學(xué)理論、深空軌道動力學(xué)仿真以及測控仿真進行了詳細研究。最終設(shè)計開發(fā)了深空測控任務(wù)仿真系統(tǒng)。
　　軌道動力學(xué)是完成航天任務(wù)必備的基礎(chǔ)理論。要按計劃將深空探測器送入預(yù)定軌道，完成探測任務(wù)，首先要建立準(zhǔn)確的深空探測軌道動力學(xué)

2、數(shù)學(xué)模型并對該模型進行仿真。同時需要與地面站進行測控系統(tǒng)的測軌、遙測、遙控和通信。因此，建立一個對軌道動力學(xué)準(zhǔn)確仿真，并能進行地面測控分析的系統(tǒng)是很有必要的。
　　本文首先研究了深空軌道動力學(xué)仿真模型的建立。介紹了時間系統(tǒng)與坐標(biāo)系統(tǒng)，在分析了理想的二體運動模型的基礎(chǔ)上研究了影響軌道變化的各種攝動因素，建立了火星探測任務(wù)軌道動力學(xué)模型，結(jié)合深空軌道特點，對軌道仿真算法進行了深入的研究。通過仿真算例驗證軌道動力學(xué)仿真模型的有效性。在軌

3、道動力學(xué)仿真輸出軌道數(shù)據(jù)文件的基礎(chǔ)上，結(jié)合地面站相關(guān)參數(shù)進行深空測控任務(wù)分析。將測控仿真結(jié)果與STK的計算結(jié)果進行對比分析，證明仿真模型可以滿足深空探測任務(wù)的需求。
　　最后從軟件設(shè)計的角度詳細闡述了深空測控任務(wù)仿真系統(tǒng)的設(shè)計思想與總體設(shè)計方案。在明確了設(shè)計原則后給出了模塊化設(shè)計與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)詳細設(shè)計，充分考慮了深空軌道動力學(xué)與測控仿真分析任務(wù)的特點，基于Visual C++ 6.0平臺，采用組件化設(shè)計思想，開發(fā)了深空測控任務(wù)仿真系統(tǒng)