地月L2点中继星捕获域研究

摘要

嫦娥四号中继星"鹊桥"的标称使命轨道为地月L2点附近振幅和方向均确定的halo轨道.在使命轨道外,中继星可以捕获为绕飞地月L2点的其他轨道,仍能够为位于月球背面的着陆器、巡视器提供地月中继通信服务.捕获域可以直观定量地表现中继星在地月L2点附近被捕获的能力与范围.针对地月L2点中继星的捕获域开展了系统研究,从月掩、中继通信、轨道维持控制等方面分析了中继星在地月L2点附近捕获的效果.对地月L2点中继星任务轨道捕获相关的影响因素设计了量化分析方法,并基于实际任务数据对研究内容进行了仿真验证.研究结果表明,相较使命轨道,其他捕获轨道在中继通信服务效果方面有所改变,捕获域内对中继通信的影响可以基于计算结果进行量化区分.地月L2点中继星捕获域分析有助于为后续相关工程任务轨道设计提供技术积累与参考.