月球探测器GNSS信号可见性分析改进方法及应用

作者：樊敏; 胡小工; 李海涛; 刘勇; 王宏; 程承

来源：航天器工程, 2022, 31(02): 19-28.

DOI：10.3969/j.issn.1673-8748.2022.02.003

• 月球探测器
• 全球导航卫星系统
• 链路分析
• 信号可见性
• 姿态四元数

针对全球导航卫星系统(GNSS)如何支持月球探测器导航的问题，根据信号功率电平计算模型，辅助航天器姿态模型信息，全面考虑发射/接收天线增益方向特性、飞行轨道特征、飞行姿态和天线安装位置及指向等因素，改进GNSS信号可见性分析方法，并利用嫦娥-5T1探测器的实测数据验证了改进方法的正确性。以嫦娥五号探测器为例，利用该方法分析了GNSS信号可见性，结果表明：相比单GPS系统，采用GPS+“北斗”双模工作模式，可以显著增加可见卫星数，最大增幅可达100%。对于地月转移轨道段，接收机载噪比门限达到21 dBHz即可满足月球探测器GNSS导航定位的可见卫星数需求。

• 单位
  北京跟踪与通信技术研究所; 中国科学院上海天文台; 北京航天飞行控制中心