摘要：为满足近月空间广域观测及地月转移目标跟踪观测需求,设计一种运行于地月平动点L1/L2点轨道及DRO轨道的三星广域观测星座。首先分析了近月空间目标特性与重点区域范围,并根据观测需求和维持代价优选系统轨道。接着根据观测对象特性完成对近月空间环扫覆盖探测与地月转移目标跟踪观测的工作模式设计。最后根据视星等公式对不同相位角和观测距离的目标亮度进行仿真分析得出载荷探测能力需求,并推导得出载荷探测视场需求。通过效能仿真分析,该星座对近月空间覆盖率周期为8天,可在1.5个周期内实现对近月空间的100%覆盖,单周期观测近月目标不少于14次、观测弧长不少于3.5 min,对典型地月转移目标观测弧段时长可占转移周期80%以上。满足近月空间广域观测和对近月目标及地月转移目标编目定轨需求。

摘要：结合未来月球探测任务对中继通信及月面导航的需求,提出一种近月空间星座轨道构型设计方法。首先梳理了中继通信、月面导航、建设及维护成本三个方面的星座设计指标,并应用层次分析法确定了各项指标的权重,给出综合评价指标;充分考虑近月空间轨道资源,分析各类轨道的性质,初步筛选适合部署星座的轨道类型;提出一种近月空间星座建设路线,分三个阶段逐步实现全月的100%四重覆盖;依次设计三个阶段的星座构型,对每个阶段,比较不同的构型方案,选择综合评价指标最优的构型方案。基于上述方法得到了近月空间星座建设方案:第一阶段部署2颗椭圆冻结轨道卫星,可为月球南极极区提供全时对地中继通信;第二阶段部署6颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L2晕轨道卫星,可为月球南极极区提供全时导航定位,并为全月面提供全时对地通信;第三阶段部署4颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L1晕轨道卫星、3颗远距离逆行轨道卫星,可为全月提供全时导航定位。对全月任一点,该星座的几何精度衰减因子小于5的时间至少占72%,可长时间为全月面提供高精度导航定位。相较于现有文献,该近月空间星座设计方法考虑的轨道类型更丰富,星座性能指标更全面,且创新性地提出了分阶段的近月空间星座建设方案。