火星車定向天線自主對地指向規劃方法

摘要：針對火星車的2自由度定向天線,結合在軌約束條件和對地數傳需求,提出一種基于解析星歷的器上自主對地指向規劃算法。首先給出火星和地球的相對方位、信號傳輸時延和空間交會的解析計算公式,擺脫了復雜的星歷表模型,使得器上計算機運行更加高效;在此基礎上根據火星車位置和姿態、定向天線安裝矩陣,計算定向天線的轉角,并給出天線轉軸運動控制策略,使其實時自主跟蹤地球,建立穩定運行的通信鏈路。通過仿真對解析星歷計算結果進行檢驗,并在室內試驗場對天線自主跟蹤結果進行驗證,仿真和試驗結果表明該方法合理可行,指向精度滿足使用要求。此方法解決了大時延下火星車定向天線對地球的指向和跟蹤問題,將會應用至我國的首個火星車上。