基于轨道器的火星着陆器定位及精度分析

摘要

文章结合中国首次自主火星探测任务,提出以轨道器为中继站的火星着陆器测量定位方法,采用双程多普勒测速方式,快速获得着陆点位置坐标,旨在分析轨道器与着陆器间不同测量方式、不同误差源影响下着陆器的定位精度以及位置误差分布情况.该手段充分利用轨道器和着陆器特高频器间通信链路,达到提高着陆器落点精度的目的.分析结果表明:轨道器轨道参数误差是影响着陆器最终定位精度的关键误差源;轨道器的轨道类型不同,着陆器的定位精度也会受到影响,基于非回归轨道的轨道器环绕测量,着陆器的定位精度更高;单个轨道器单轨测量,着陆器定位精度在102km量级;若采用2轨环绕测量,着陆器定位精度可以提高到10km以内,若圈数继续增加,定位精度能提高到5km以内.着陆器最终位置误差呈椭圆分布.基于轨道器的环绕测量方式简单有效,具有一定的实践指导意义.