[發明專利]一種集導航、地形獲取與地表探測為一體的空間天體科學探測方法

無效

• 申請號: 201110447601.3
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102519442A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張錦繡;曹喜濱;蘭盛昌;張志剛;侯振東;陳慶
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種空間天體探測方法，特別涉及一種集導航、地形獲取與地表探測為一體的空間天體科學探測方法。

背景技術

隨著空間科學技術，尤其是深空探測技術的發展，除月球、火星等地球衛星或近地行星外，深空科學探測將越來越多的目光投向了彗星、類地小行星等天體。在空間科學探測中，一旦遠離地球，那么探測器的定位問題就成為了制約空間科學衛星探測方法的瓶頸問題，著陸探測器難以在無法定位和未知地形環境下開展對目標天體的探測工作。當前空間科學探測方法中，對目標天體的地形環境數據獲取與地表科學探測幾乎不能同時展開，需要前期多次發射探測器獲取目標天體的地形環境數據之后，發射專門的地表科學探測系統進行著陸科學探測，存在整體科學探測周期長，成本高等不足，難于適應未來類地小行星、彗星等探測目標遠離地球或短時內飛臨地球造成的短探測窗口等特點。

為了減小一次空間科學探測任務的周期，降低探測成本，提高對遠地或短探測窗口目標的適應性，有必要提出一種集目標天體導航系統、目標天體地表地形數據獲取以及地表探測為一體的空間科學衛星探測方法，為未來空間科學探測提供一種新的技術手段。

發明內容

本發明的目的是為了解決當前空間科學探測方法中，對目標天體的地形環境數據獲取與地表科學探測幾乎不能同時展開和整體科學探測周期長的問題，提供一種集導航、地形獲取與地表探測為一體的空間天體科學探測方法。

本發明的一種集導航、地形獲取與地表探測為一體的空間天體科學探測方法，它包括如下步驟：

步驟一：中心衛星攜帶N顆微小衛星、N×(2+M)顆納衛星和K個微型漫游車，由運載器發射進入所探測目標天體的飛行軌道，其中，N為正整數，K為正整數，M為正整數；

步驟二：中心衛星將N顆微小衛星分別釋放至N條軌道，N×(2+M)顆納衛星包括M×N顆導航型納衛星和2N顆干涉測量型納衛星，N顆微小衛星將各自攜帶的M顆導航型納衛星均勻配置在各自軌道上，形成所探測目標天體導航定位系統；N顆微小衛星再各自釋放2顆干涉測量型納衛星，形成一個N星干涉測量編隊，獲取地表地形數據；

步驟三：中心衛星攜帶微型漫游車著陸所探測天體后，再行釋放K個微型漫游車，漫游車根據步驟二獲取地表地形數據，對目標天體表面進行科學探測。

本發明的有益效果：

本發明的優點在于整體科學探測周期短，成本不高，可將月球、太陽系行星及其衛星、彗星以及小行星等作為目標天體展開科學探測。M×N顆導航型納衛星形成所探測目標天體導航定位系統，可以解決探測目標天體過程中探測器無法定位的技術難點，并在探測過程中，干涉測量型納衛星形成的干涉測量編隊實時進行對目標天體的地形測繪，為微型漫游車對目標天體的表面探測提供較大范圍的地形地貌支撐，實現了對目標天體的地形環境數據獲取與地表科學探測同時展開。

附圖說明

圖1是本發明的實施例的在軌方法圖，其中A表示導航型納衛星，B表示干涉測量型納衛星。

具體實施方式

具體實施方式一：本發明的一種集導航、地形獲取與地表探測為一體的空間天體科學探測方法，它包括如下步驟：

步驟一：中心衛星攜帶N顆微小衛星、N×(2+M)顆納衛星和K個微型漫游車，由運載器發射進入所探測目標天體的飛行軌道；

步驟二：中心衛星將N顆微小衛星分別釋放至N條軌道，N×(2+M)顆納衛星包括M×N顆導航型納衛星和2N顆干涉測量型納衛星，N顆微小衛星將各自攜帶的M顆導航型納衛星均勻配置在各自軌道上，形成所探測目標天體導航定位系統；N顆微小衛星再各自釋放2顆干涉測量型納衛星，形成一個N星干涉測量編隊，獲取地表地形數據；

步驟三：中心衛星攜帶微型漫游車著陸所探測天體后，再行釋放K個微型漫游車，漫游車根據步驟二獲取地表地形數據，對目標天體表面進行科學探測。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是它的中心衛星可以是無人航天器或載人航天器。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一不同的是它的中心衛星分為在軌艙和著陸艙，在軌艙執行探測任務數據收集與中繼，著陸艙著陸所探測的目標天體后，完成目標天體表面的科學探測。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一不同的是它的科學探測目標天體是小行星或行星的衛星或小天體。

以下實施例用于說明本發明：