中國(guó)月球探測(cè)任務(wù)軌道確定技術(shù)及發(fā)展綜述

段建鋒，張 宇，曹建峰，陳 略，陳 明，謝劍鋒

（1.北京航天飛行控制中心，北京100094；2.航天飛行動(dòng)力學(xué)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100094）

引 言

月球探測(cè)是人類(lèi)研究地球及其它自然天體形成與演化的重要手段，同時(shí)能有效地帶動(dòng)一個(gè)國(guó)家航天科技水平的提升[1]。我國(guó)以嫦娥系列月球探測(cè)任務(wù)為牽引，在月球探測(cè)相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域都取得了極大的發(fā)展。月球探測(cè)器軌道確定的能力也在歷次任務(wù)的考驗(yàn)中得到了錘煉與提升。相比近地探測(cè)器，月球探測(cè)器軌道確定技術(shù)在實(shí)現(xiàn)上更為復(fù)雜，考慮的因素較多。對(duì)探測(cè)器的軌道確定是月球探測(cè)任務(wù)成敗的關(guān)鍵，也是各種科學(xué)載荷探測(cè)任務(wù)順利進(jìn)行的前提。因此，對(duì)月球探測(cè)器的軌道確定技術(shù)研究是一項(xiàng)非常重要的基礎(chǔ)性工作。

本文回顧了我國(guó)月球探測(cè)任務(wù)中軌道確定能力的發(fā)展歷程，介紹了月球探測(cè)任務(wù)軌道確定技術(shù)最新研究進(jìn)展和發(fā)展方向，分析了本領(lǐng)域未來(lái)面臨的諸多困難與挑戰(zhàn)。對(duì)后續(xù)深空探測(cè)任務(wù)的開(kāi)展具有重要的指導(dǎo)意義。

1 中國(guó)月球探測(cè)任務(wù)發(fā)展歷程

20 世紀(jì)90 年代，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行月球探測(cè)工程的先期研究。我國(guó)的探月工程，在2020 年前分“繞、落、回”三步實(shí)施，即“三步走”戰(zhàn)略[2]。我國(guó)第一個(gè)月球探測(cè)器“嫦娥1 號(hào)”于2007 年10 月成功實(shí)施環(huán)月探測(cè)，圓滿實(shí)現(xiàn)了探月工程一期“繞”的目標(biāo)[3]；2010 年 10 月，“嫦娥 2 號(hào)”探測(cè)器作為探月工程二期任務(wù)的先導(dǎo)星，成功完成了環(huán)月的先導(dǎo)探測(cè)，并完美地完成了多階段拓展任務(wù)，通過(guò)一次發(fā)射任務(wù)完成了月球、日地拉格朗日L2 點(diǎn)、圖塔蒂斯（Toutatis）小行星的多目標(biāo)探測(cè)[4-6]；2013 年12 月14日，“嫦娥3 號(hào)”探測(cè)器成功著陸月球虹灣地區(qū)，12月15日，“玉兔號(hào)”月球車(chē)與著陸器順利分離，其行走的車(chē)轍印在了月球表面?！版隙? 號(hào)”任務(wù)圓滿成功，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航天器在地外天體軟著陸和巡視勘察[7]，標(biāo)志著我國(guó)探月工程第二步戰(zhàn)略目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)。2014 年11 月1 日，“嫦娥5 號(hào)”高速再入試驗(yàn)任務(wù)的返回器在內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)順利著陸，標(biāo)志著我國(guó)月球探測(cè)領(lǐng)域技術(shù)的又一次重大進(jìn)步，拉開(kāi)了我國(guó)探月工程第三期的序幕[8]，“嫦娥4號(hào)”任務(wù)分為中繼星任務(wù)和探測(cè)器任務(wù)兩個(gè)階段具體實(shí)施，分別于2018 年 5 月 21 日和 12 月 8 日發(fā)射升空，完成了人類(lèi)歷史上首次月背軟著陸及巡視勘察，為中國(guó)探月樹(shù)立了新的里程碑。

2 中國(guó)深空測(cè)控網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展

深空測(cè)控網(wǎng)是月球探測(cè)的基礎(chǔ)，在一定程度上能決定月球探測(cè)器軌道確定的精度。月球探測(cè)器的跟蹤測(cè)量與低軌地球航天器不同，一般情況下，一個(gè)深空地面站在一天內(nèi)有很長(zhǎng)一段時(shí)間的觀測(cè)弧段，因此深空探測(cè)中測(cè)控跟蹤任務(wù)對(duì)地面觀測(cè)站數(shù)量的要求并不高。但是由于信號(hào)傳播距離遙遠(yuǎn)，對(duì)天線口徑、接收器的靈敏性、發(fā)射器功率等都有很高的要求[9]。

2.1 深空網(wǎng)建設(shè)

伴隨著我國(guó)月球探測(cè)工程的推進(jìn)，測(cè)控系統(tǒng)的建設(shè)也不斷完善，能力也在不斷提升。實(shí)施我國(guó)首次月球探測(cè)任務(wù)時(shí)，已有的青島、喀什等站組成二代統(tǒng)一S頻段測(cè)控系統(tǒng)是針對(duì)近地衛(wèi)星建設(shè)的[10]，最遠(yuǎn)測(cè)控距離不超過(guò)8 萬(wàn)km，無(wú)法滿足最遠(yuǎn)距離達(dá)40 萬(wàn)km的“嫦娥1號(hào)”的測(cè)控，通過(guò)在現(xiàn)有的設(shè)備上進(jìn)行技術(shù)挖潛及引入具有非常高角度分辨率的天文觀測(cè)系統(tǒng)-甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量（Very Long Baseline Interfer‐ometry，VLBI）來(lái)完成相關(guān)的測(cè)控工作。通過(guò)探月二期測(cè)控系統(tǒng)研制建設(shè)，初步建成了以喀什35 m 和佳木斯66 m 深空站為主的深空測(cè)控網(wǎng)，航天測(cè)控能力實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，從月球延伸到距離地球200萬(wàn)km以遠(yuǎn)的深空，成為繼美國(guó)、俄羅斯和歐洲之后少有的具備獨(dú)立深空測(cè)控能力的國(guó)家之一。通過(guò)探月工程三期測(cè)控系統(tǒng)的建設(shè)，完成了阿根廷南美35 m 深空站的建設(shè)，與國(guó)內(nèi)兩個(gè)深空站構(gòu)成了全球分布的深空測(cè)控網(wǎng)。使我國(guó)成為繼美國(guó)、歐洲后第3個(gè)建成全球布設(shè)深空網(wǎng)的國(guó)家[11]。

目前我國(guó)深空測(cè)控網(wǎng)布局如圖1所示，分別是佳木斯、喀什和南美3個(gè)深空站；喀什、青島和納米比亞3 副18 m 天線可以協(xié)助跟蹤；此外，由北京、上海、昆明和烏魯木齊的4 個(gè)VLBI 觀測(cè)站5 副天線組成VLBI 分系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充，目前深空站測(cè)距、測(cè)速、VLBI 時(shí)延和時(shí)延率典型測(cè)量精度分別約為1 m，1 mm/s，1 ns和1 ps/s[12]。

圖1 我國(guó)深空站分布圖Fig. 1 Distribution of chinses deep space station

2.2 測(cè)量技術(shù)

傳統(tǒng)的深空測(cè)控?zé)o線電測(cè)量技術(shù)總的來(lái)說(shuō)包含測(cè)距、測(cè)速與測(cè)角3種測(cè)量方式。隨著我國(guó)探月工程的發(fā)展，新的測(cè)控技術(shù)也不斷的被應(yīng)用，對(duì)定軌精度的提升起到了重要的作用。

測(cè)距測(cè)量的是地面測(cè)站與航天器之間往返光行時(shí)，是一種利用無(wú)線電波在空間以恒速、直線傳播原理的測(cè)量方式，包含側(cè)音測(cè)距、音碼混合測(cè)距和偽碼測(cè)距等不同體質(zhì)。在我國(guó)探月工程中常用的測(cè)距方式為使用側(cè)音測(cè)距進(jìn)行雙程測(cè)距，在“嫦娥4號(hào)”中繼星任務(wù)中首次進(jìn)行了偽碼測(cè)距的驗(yàn)證。在“嫦娥3號(hào)”任務(wù)中，為了完成探測(cè)器動(dòng)力下降段軌道的實(shí)時(shí)監(jiān)視，采用了三向測(cè)量的方法，解決了短弧條件下快速定軌定位的難題。而后，這一測(cè)量方法在探月任務(wù)中的多個(gè)階段均有驗(yàn)證，作為雙向測(cè)量的輔助手段提高了測(cè)量精度[13]。

在我國(guó)月球探測(cè)任務(wù)中主要采用的是多普勒測(cè)速方法，即測(cè)量探測(cè)器與深空站相對(duì)運(yùn)動(dòng)的徑向速度引起載波上的多普勒頻移，再由多普勒頻移換算出速度?！版隙? 號(hào)”任務(wù)中，受限于測(cè)量頻段、測(cè)站設(shè)備以及基帶的處理能力，多普勒測(cè)速精度大約為1 cm/s。根據(jù)多普勒測(cè)速的原理[14]，提高測(cè)距的頻段可獲得更高的測(cè)速精度，因此，在測(cè)控頻段上正逐步由原來(lái)的S/C 頻段向X/Ka 頻段過(guò)渡，不斷的提高多普勒測(cè)速的精度，“嫦娥2號(hào)”小行星探測(cè)試驗(yàn)后期，在S頻段上，多普勒的測(cè)量精度約0.7 mm/s（1s積分周期）。在“嫦娥4 號(hào)”任務(wù)中，采用X 頻段測(cè)量體制，多普勒測(cè)速精度優(yōu)于0.5 mm/s（1s 積分周期）。除此之外，累積載波相位測(cè)速在月球探測(cè)任務(wù)中作為一種補(bǔ)充手段得到了較為廣泛的使用。

對(duì)于月球探測(cè)任務(wù)，傳統(tǒng)的測(cè)角方式已經(jīng)不適用，一般采用干涉測(cè)量的方式實(shí)現(xiàn)，干涉測(cè)量是通過(guò)地面2 個(gè)測(cè)站組成一條觀測(cè)基線，同時(shí)觀測(cè)探測(cè)器，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理后，精確獲取由空間幾何關(guān)系引起的航天器信號(hào)到達(dá)2個(gè)測(cè)站的時(shí)間差，進(jìn)一步求出探測(cè)器的精確角位置信息[15]。VLBI 是目前國(guó)際上最先進(jìn)、精度最高的空間測(cè)量技術(shù)，在“嫦娥1號(hào)”任務(wù)中就得到了有效的驗(yàn)證，隨著探月任務(wù)的不斷推進(jìn)，VLBI 測(cè)量數(shù)據(jù)也逐步實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)傳輸，對(duì)任務(wù)支持力度越來(lái)越大。與此同時(shí)，新的測(cè)量體制也在不斷探索，在“嫦娥3號(hào)”任務(wù)中，測(cè)量由差分單向測(cè)距/測(cè)速（DOR/DOD）提升為雙差分單向測(cè)距/測(cè)速（ΔDOR/ΔDOD），測(cè)量精度也得到了進(jìn)一步提升[16]。

在我國(guó)月球探測(cè)任務(wù)中，該測(cè)量主要由中國(guó)科學(xué)院VLBI 測(cè)軌分系統(tǒng)完成，深空測(cè)控干涉測(cè)量系統(tǒng)也參與干涉測(cè)量觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理[17-19]。在通過(guò)建立月球軌道動(dòng)力學(xué)模型，USB與VLBI測(cè)量數(shù)據(jù)的融合加權(quán)處理和參數(shù)估計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)距離平緩軌道的短弧定軌、月球捕獲快速定軌和繞月軌道的高精度定軌。

3 軌道確定技術(shù)的發(fā)展

月球探測(cè)器的軌道確定技術(shù)基本原理與近地探測(cè)器的基本一致，目前國(guó)內(nèi)外主要航天機(jī)構(gòu)均有自己獨(dú)立的精密定軌軟件平臺(tái)[20-22]。月球探測(cè)器的軌道確定精度既與相應(yīng)的深空測(cè)量網(wǎng)的跟蹤精度、跟蹤時(shí)長(zhǎng)有關(guān)，又和時(shí)空參考框架及動(dòng)力學(xué)模型精度息息相關(guān)。一般對(duì)于軌道確定技術(shù)的提升也從這些方面入手。

3.1 時(shí)空參考框架的改進(jìn)

由于月球和月球探測(cè)器仍然處于地球的引力范圍內(nèi)，參考系的時(shí)間尺度仍可選擇與地球衛(wèi)星一致的地球動(dòng)力學(xué)時(shí)，繞月探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)在月心參考系中描述，參考原點(diǎn)選取在月球質(zhì)心，根據(jù)基本平面選取的不同，可分為月心天球參考系與月心平赤道參考系。月球物理天平動(dòng)會(huì)導(dǎo)致月球赤道面空間的擺動(dòng)，采用不同的赤道面可以定義不同的月球參考系，在精度要求不太高時(shí)，可以使用國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（Interna‐tional Astronomical Union，IAU）定義的一套月球定向參數(shù)模型實(shí)現(xiàn)參考系之間的轉(zhuǎn)換[23]。

地球定向參數(shù)（Earth Orientation Parameter，EOP）是地球參考架與天球參考架實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)的基礎(chǔ)參數(shù)，是航天器軌道確定任務(wù)中不可缺少的重要參數(shù)，直接影響航天器軌道確定精度。陳略等[24-26]在地球定向參數(shù)高精度解算與預(yù)報(bào)方面，提出了EOP 解算優(yōu)化策略、自適應(yīng)雙差分EOP高精度預(yù)報(bào)等方法，建立了EOP 解算與預(yù)報(bào)服務(wù)系統(tǒng)，每日在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布高精度的EOP 預(yù)報(bào)產(chǎn)品，并在實(shí)際的深空探測(cè)任務(wù)中得到了有效的應(yīng)用。

在月球參考系下進(jìn)行軌道確定，需要一個(gè)包括月球的位置、速度矢量與月球姿態(tài)（物理天平動(dòng)）等信息的高精度的數(shù)值積分行星歷表。美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)和中國(guó)紫金山天文臺(tái)都先后開(kāi)展了相關(guān)的研究[27-28]。目前，在探月任務(wù)中使用的數(shù)值行星歷表為JPL 提供的DE 歷表，該歷表已經(jīng)發(fā)展至DE436。對(duì)于嫦娥探測(cè)器的軌道確定所采用的行星歷表為DE423，其精度可以滿足當(dāng)前月球探測(cè)器軌道確定精度的要求，選取不同星歷表對(duì)軌道精度的影響有限。

3.2 動(dòng)力學(xué)模型改進(jìn)

在地月空間，探測(cè)器的動(dòng)力學(xué)方程在月球質(zhì)心坐標(biāo)系下可描述為

式(1)中，r為衛(wèi)星的位置矢量；ae為地球產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)引力加速度；as為太陽(yáng)產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)引力加速度；am為月球產(chǎn)生的質(zhì)點(diǎn)引力加速度；alns為由月球引力位的非球形部分產(chǎn)生的非球形引力加速度；aens為由地球引力位的非球形部分產(chǎn)生的非球形引力加速度；asrp為由太陽(yáng)輻射壓產(chǎn)生的加速度；還有其它的加速度如由木星、土星等大行星引起的加速度、由天體潮汐引起的加速度等，這里統(tǒng)稱(chēng)為aoth，awol為模擬衛(wèi)星因噴氣產(chǎn)生的作用力，也稱(chēng)為經(jīng)驗(yàn)力[29]。

正常情況這些作用力可分為保守力與耗散力兩種，保守力包含太陽(yáng)、月球、地球質(zhì)心引力攝動(dòng)，地球及月球的非球形引力攝動(dòng)和其它大行星的引力攝動(dòng)，耗散力則主要包含光壓攝動(dòng)、大氣阻力攝動(dòng)等。在保守力中，月球非球形引力攝動(dòng)對(duì)繞月探測(cè)器影響較大，月球重力場(chǎng)模型也是軌道確定領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，對(duì)于耗散力，太陽(yáng)光壓模型的不確定性也會(huì)對(duì)軌道確定結(jié)果產(chǎn)生較大影響，對(duì)于太陽(yáng)光壓模型的精細(xì)化建模也是提升軌道確定精度的有效途徑。

3.2.1 月球重力場(chǎng)模型

月球重力場(chǎng)的研究一直是月球探測(cè)關(guān)鍵問(wèn)題之一，高精度的月球重力場(chǎng)模型對(duì)于月球探測(cè)，特別是低軌月球探測(cè)器的軌道支持非常重要。目前，使用較為廣泛的月球重力場(chǎng)模型有LP150Q、LP165P、SGM150和GRAIL月球重力場(chǎng)420階模型GL0420A。

在“嫦娥2號(hào)”之前，探測(cè)器軌道確定中所使用的月球重力場(chǎng)模型為L(zhǎng)P150Q 和LP165P，該模型是Konopliv 等[30]綜合歷史上的各類(lèi)觀測(cè)數(shù)據(jù)和LP 的多普勒及測(cè)距數(shù)據(jù)反演得到的，因其月球背面數(shù)據(jù)較少，遠(yuǎn)月面的有效階數(shù)僅為60階，但在實(shí)際運(yùn)用中，該模型表現(xiàn)出了較好的軌道預(yù)報(bào)精度。

在2012 年，GRAIL 重力場(chǎng)發(fā)布之后，段建鋒等[31]人使用歷次嫦娥任務(wù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)420 階模型GL0420A 進(jìn)行了相關(guān)的分析比對(duì)工作，發(fā)現(xiàn)該重力場(chǎng)對(duì)繞月探測(cè)器軌道確定精度的提升具有顯著的貢獻(xiàn)，特別是對(duì)于非環(huán)月極軌道，相較于LP 重力場(chǎng)模型，外推星歷的偏差均方根可達(dá)2 km，在后續(xù)嫦娥系列任務(wù)中均采用該模型進(jìn)行軌道確定。

曹建峰等[32]對(duì)SGM150 模型進(jìn)行過(guò)細(xì)致的研究，發(fā)現(xiàn)該重力場(chǎng)模型在中高階項(xiàng)上得到了明顯改善，在遠(yuǎn)月面可以發(fā)現(xiàn)明顯的重力異常正負(fù)交替現(xiàn)象，通過(guò)嫦娥任務(wù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)解算，發(fā)現(xiàn)基于該模型的軌道確定精度優(yōu)于LP 系列模型。但是對(duì)于200 km的環(huán)月軌道，SGM 重力場(chǎng)模型對(duì)軌道精度提升有限，因此在“嫦娥2 號(hào)”任務(wù)中，依然采用LP165p重力場(chǎng)模型。

3.2.2 太陽(yáng)光壓模型

20 個(gè)世紀(jì)60 年代初，人們就開(kāi)始針對(duì)太陽(yáng)光壓對(duì)人造衛(wèi)星軌道的影響展開(kāi)了相應(yīng)的研究。特別是在早期衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展帶領(lǐng)下，太陽(yáng)光壓對(duì)探測(cè)器軌道的影響越來(lái)越重要，研究也逐步的加深。由于探測(cè)器受太陽(yáng)光壓的大小不僅與其面質(zhì)比、表面材料有關(guān)，還與衛(wèi)星運(yùn)行姿態(tài)、地影效應(yīng)、太陽(yáng)活動(dòng)等因素有關(guān)。這涉及到探測(cè)器的物理特性和其所處的空間環(huán)境，一直以來(lái)都是最難以建模描述的攝動(dòng)力之一，也是在探測(cè)器精密定軌過(guò)程中亟需解決的技術(shù)難題。

在月球探測(cè)任務(wù)中，應(yīng)用較為廣泛的太陽(yáng)光壓模型是分析型太陽(yáng)光壓模型，該模型主要依據(jù)探測(cè)器的質(zhì)量、幾何形狀、材料光學(xué)特性等物理特性而建立的，最早提出的是球模型，因其具有物理背景較為清晰，模型輸入?yún)?shù)可在任務(wù)前期確定且可以保證一定的軌道確定精度等特點(diǎn)，所以在深空探測(cè)工程任務(wù)中具有廣泛的通用性。我國(guó)月球探測(cè)器絕大部分都是軸對(duì)稱(chēng)的箱翼結(jié)構(gòu)，且在地月/月地轉(zhuǎn)移、繞月軌道上大部分時(shí)間處于三軸穩(wěn)定姿態(tài)，因此，可較為準(zhǔn)確的估計(jì)出探測(cè)器的太陽(yáng)光壓等效面積，進(jìn)一步精細(xì)化模型的方向大多集中在解決相互遮擋及通過(guò)有限元的思想精細(xì)化求解面積上[33]。但如遇到“嫦娥4號(hào)”中繼星等具有特殊構(gòu)造的探測(cè)器，則需要重新構(gòu)建相關(guān)模型，段建鋒等[34]針對(duì)此問(wèn)題，基于中繼星的實(shí)時(shí)姿態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一種多特征面的太陽(yáng)光壓模型，有效地解決了該問(wèn)題，并提升了軌道確定精度。

3.2.3 姿控噴氣模型

在月球探測(cè)任務(wù)中，除了太陽(yáng)光壓之外，對(duì)探測(cè)器軌道確定精度影響較大的就是因其本身姿態(tài)控制所產(chǎn)生的力。在“嫦娥1號(hào)”“嫦娥2號(hào)”任務(wù)中，探測(cè)器使用的是動(dòng)量輪飽和卸載的方式進(jìn)行姿態(tài)控制，且卸載較為頻繁，在無(wú)較為有效模型的前提下，段建鋒等[35]采用優(yōu)化定軌策略的方法，提升繞月軌道的重疊弧段精度，可以將重疊弧段沿跡方向精度提升至百米量級(jí)?！版隙? 號(hào)”任務(wù)之后，探測(cè)器使用力耦噴氣的姿態(tài)控制模式，但是因其力耦本身具有一定的誤差，無(wú)法在噴氣時(shí)完全保持力的平衡，因此，依然會(huì)帶來(lái)額外連續(xù)的影響力，針對(duì)此問(wèn)題，張宇等[36]建立了連續(xù)姿控的軌道動(dòng)力學(xué)模型，在軌道確定中消除該影響，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，環(huán)月段的定軌精度由百米量級(jí)提升至十米量級(jí)。

4 軌道確定精度

中國(guó)的月球探測(cè)已經(jīng)完成了5 次任務(wù)6 次發(fā)射，積累了大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在測(cè)控系統(tǒng)性能不斷提升及相關(guān)模型不斷優(yōu)化的前提下，月球探測(cè)器的軌道確定精度也在不斷提高。

目前常用的100 km×100 km 圓軌道及100 km×15 km 橢圓軌道環(huán)月探測(cè)器，基于我國(guó)測(cè)控網(wǎng)（Chi‐nese Deep Space Network，CDSN）的測(cè)控支持下，定軌位置精度優(yōu)于百米量級(jí)，地月/月地轉(zhuǎn)移段內(nèi)的定軌位置可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于500 m 的精度[37-39]，對(duì)于“嫦娥3 號(hào)”在月球虹灣地區(qū)的月面定位，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于100 m的定位精度[40-41]，對(duì)于我國(guó)首顆地月L2點(diǎn)探測(cè)器“嫦娥4號(hào)”中繼星，其在Halo軌道處于對(duì)日定向時(shí)的定軌位置精度可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于km級(jí)的精度，相關(guān)定軌精度均已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

5 總結(jié)與展望

我國(guó)月球探測(cè)任務(wù)已經(jīng)發(fā)展了10 余年，牽引了相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)于在航天飛行試驗(yàn)任務(wù)中可決定任務(wù)成敗的軌道確定技術(shù)也不例外。本文從測(cè)控系統(tǒng)與軌道確定技術(shù)發(fā)展兩方面，對(duì)軌道確定領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了回顧總結(jié)。在深空測(cè)控體系與測(cè)量技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，相關(guān)研究人員從時(shí)空參考框架、動(dòng)力學(xué)模型著手，不斷改進(jìn)相關(guān)模型及優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，在歷次嫦娥任務(wù)中，解決工程實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)，軌道確定精度也在不斷提升，為任務(wù)的成功保駕護(hù)航。

我國(guó)下一階段的探月目標(biāo)是“嫦娥5號(hào)”采樣返回任務(wù)及后續(xù)的載人登月任務(wù)，這些任務(wù)的難度將進(jìn)一步增加，特別是月球附近的交會(huì)對(duì)接任務(wù)，對(duì)于軌道確定精度的要求更高。因此，這也要求目前的深空測(cè)控體系不斷升級(jí)優(yōu)化，相關(guān)的軌道動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)性研究工作也需要持續(xù)開(kāi)展，特別是EOP 參數(shù)優(yōu)化、太陽(yáng)光壓精細(xì)建模、姿控噴氣建模等方面，進(jìn)一步促進(jìn)軌道確定精度的提升。