如何确定和预报飞船的轨道?
飞船在广袤的太空中高速飞行,地面如何知道飞船现在在哪里,将来又飞向何处呢?这就要谈到测控网的一项重要职能,即飞船轨道的确定和预报。<p> </p><p> 飞船的轨道确定就是估算飞船沿着什么轨道飞行,即估算飞船的6个轨道根数。轨道估算出来后,就可以知道飞船现在的位置和速度。通过轨道预报,还可以知道飞船将来任一时刻的位置和速度。当然,实际问题中由于影响飞船运行轨道的因素很多,要想准确预报飞船轨道,不仅需要估算飞船的轨道根数,还需要估算很多影响轨道的其他参数。</p><p> </p><p> 那么,地面是如何估算飞船轨道的呢?首先通过地面测控站测量飞船相对于地面测控站的距离、距离变化率和角度等测量信息。仅有这些测量信息我们还无法直接得到飞船的轨道,但我们可以对飞船的受力进行较为准确的建模,如建立高阶的地球引力场模型、大气模型、太阳光压模型和第三体引力模型等。据此,给定一个飞船的初始状态后,就可以较为准确地计算相应的飞船轨道,当飞船轨道对应的理论量与实际观测量出现偏差时,根据这个偏差修正飞船的初始状态,直到偏差足够小为止,这就是轨道确定的过程。完成轨道确定后,根据飞船动力学模型进一步计算未来时刻飞船的位置和速度,就是轨道预报。</p><p> </p><p> 来源:《中国载人航天科普丛书·碧空天琏》</p><br />
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