北斗卫星导航系统是国家重要的空间基础设施,可为各类用户提供高精度、全天候的定位、导航和授时服务,对导航定位服务精度、信号连续性、系统可用性等有很高的要求(刘建军等,2021)。综合考虑全球覆盖范围、应用价值和成本,国际上各主要全球导航卫星系统一般采用高度20 000km左右的中圆轨道。北斗卫星轨道主要包括倾角0°和55°的中圆轨道、地球同步轨道和倾斜地球同步轨道(夏立,2021;Morley等,2016),这些轨道位于外层地球辐射带的中心或外侧。太阳活动可以诱发空间环境的动态变化和卫星异常,包括充放电效应、单粒子效应和总剂量效应等。 NOAA/SEC从1984年至1992年共记录到954次GPS在轨异常,其中大部分是由单粒子效应和充放电效应引起的。美国GPS卫星太阳能电池阵的退化速度比预想的要快。研究表明,除了粒子辐射的位移损伤外,放电效应强化的太阳能电池阵表面污染应是一个重要诱因。欧洲GIOVE-A卫星上的OBC386计算机在2012年3月的太阳风暴中受干扰的概率是正常卫星的10倍。北斗二号的992次在轨异常中,疑似由充放电和单粒子效应引起的卫星异常约占80%。可见,运行在中高轨道的卫星易受空间环境影响,但缺乏对轨道辐射环境的监测,限制了我们对空间环境分布及其变化机制的认识。通过搭载辐射环境及影响监测探测器于导航卫星上,可充分利用轨道分布均匀、卫星数量多的优势,对中高轨道空间辐射分布及扰动进行全面监测,为中高轨道空间辐射环境监测提供支撑。
第 2 章。性能和发射任务 2.1。简介 2.2。性能定义 2.3。典型任务概况 2.4。一般性能数据 2.4.1。地球同步转移轨道任务 2.4.2。SSO 和极圆轨道 2.4.3。椭圆轨道任务 2.4.4。地球逃逸任务 2.4.5。 国际空间站轨道 2.5。注入精度 2.6。任务持续时间 2.7。发射窗口 2.7.1。定义 2.7.2。发射窗口定义过程 2.7.3。GTO 双发射的发射窗口 2.7.4。GTO 单发射的发射窗口 2.7.5。非 GTO 发射的发射窗口 2.7.6。发射推迟 2.7.7。升空前发动机关闭 2.8。飞行过程中的航天器定位 2.9。分离条件 2.9.1。定位性能 2.9.2。分离模式和指向精度 2.9.2.1。三轴稳定模式 2.9.2.2。旋转稳定模式 2.9.3。分离线速度和碰撞风险规避 2.9.4。多分离能力
第 2 章。性能和发射任务 2.1。简介 2.2。性能定义 2.3。典型任务概况 2.4。一般性能数据 2.4.1。地球同步转移轨道任务 2.4.2。SSO 和极圆轨道 2.4.3。椭圆轨道任务 2.4.4。地球逃逸任务 2.4.5。 国际空间站轨道 2.5。注入精度 2.6。任务持续时间 2.7。发射窗口 2.7.1。定义 2.7.2。发射窗口定义过程 2.7.3。GTO 双发射的发射窗口 2.7.4。GTO 单发射的发射窗口 2.7.5。非 GTO 发射的发射窗口 2.7.6。发射推迟 2.7.7。升空前发动机关闭 2.8。飞行过程中的航天器定位 2.9。分离条件 2.9.1。定位性能 2.9.2。分离模式和指向精度 2.9.2.1。三轴稳定模式 2.9.2.2。旋转稳定模式 2.9.3。分离线速度和避免碰撞风险 2.9.4。多分离能力
r = [ x, y, z ] 笛卡尔坐标系中的位置向量及其元素 a G = [ a G x , a G y , a G z ] 标准化重力加速度 er 小行星轨道偏心率 ar 小行星轨道半长轴(米) fr 小行星轨道真异常(弧度) U 与小行星谐波相关的标准化重力势能 d 太阳与小行星之间的距离 LU 距离单位 TU 时间单位 β 太阳辐射压标准化加速度 a SRP 太阳辐射压非标准化加速度(米/秒2) γ 反射率 p 0 太阳通量常数(千克·米/秒2) m 探测器质量(千克) A 探测器投影面积(米2) μ S 太阳引力参数(米3/秒2) μ 小行星引力参数(米3/秒2) P 勒让德多项式 l, m 考虑的谐波的阶数和次数 C lm , S lm 库存系数 φ 小行星固定框架中的纬度(弧度) λ 经度(弧度) n 平均运动(弧度/秒) CJ 雅可比积分(米2/秒2) vc 临界速度(米/秒) vo 二体问题中的圆轨道速度(米/秒) vm 速度裕度(米/秒) a 航天器轨道的半长轴(米) e 航天器轨道的偏心率 I 航天器轨道的倾角 W 航天器轨道上升节点的经度 w 航天器轨道的近地点增强 f 航天器轨道的真异常