一種計算雙探測器在地外天體表面相對位置的方法與流程

技術(shù)特征：

1.一種計算雙探測器在地外天體表面相對位置的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、計算著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)α_L、赤緯δ_L和著陸器至地心的距離d_L；

步驟二、計算巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)α_R和赤緯δ_R，并給巡視器至地心的距離d_R賦初值d_L；

步驟三、計算巡視器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的高程值偏差ΔH；

3.1根據(jù)巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)α_R、赤緯δ_R，和巡視器至地心的距離d_R，計算巡視器在地外天體表面的經(jīng)度L_R，緯度B_R和高程值H_R；

3.2根據(jù)步驟3.1得到的經(jīng)度L_R和緯度B_R從地外天體數(shù)字高程模型中確定巡視器的數(shù)字高程值

3.3根據(jù)公式計算巡視器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的高程值偏差ΔH；

步驟四、判斷巡視器高程值偏差ΔH是否小于10^-5m；

若ΔH＜10^-5m，跳至步驟五；若ΔH≥10^-5m，則按照公式d_{R_new}＝d_R+K·ΔH，K為調(diào)整系數(shù)，將巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的距離值d_R賦值為d_{R_new}后，跳轉(zhuǎn)至步驟三；

步驟五、計算巡視器相對著陸器的地外天體表面北東地位置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種計算雙探測器在地外天體表面相對位置的方法，其特征在于，所述步驟五中，巡視器相對著陸器的地外天體表面北東地位置計算過程如下：

1)根據(jù)下式計算地外天體中心固連坐標(biāo)系到著陸器地外天體表面北東地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣M₃；

式中，L_L、B_L分別為著陸器在地外天體表面的經(jīng)度、緯度；

2)根據(jù)下式計算并輸出巡視器相對著陸器的地外天體表面北東地位置(x_R2L，y_R2L，z_R2L)：

式中，(x_R，y_R，z_R)為巡視器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，(x_L，y_L，z_L)為著陸器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，M₃為地外天體中心固連坐標(biāo)系到著陸器地外天體表面北東地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種計算雙探測器在地外天體表面相對位置的方法，其特征在于，所述步驟一還包括：

1)利用著陸器在地外天體表面的經(jīng)度L_L、緯度B_L和高程H_L，根據(jù)下式計算著陸器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(x_L，y_L，z_L)；

式中，N為地外天體的參考半徑，L_L、B_L和H_L分別為著陸器在地外天體表面的經(jīng)度、緯度和高程；

2)從行星歷表獲得地外天體中心固連坐標(biāo)系與地心J2000坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣M₁及逆轉(zhuǎn)換矩陣M₂，和地外天體中心在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(x_O，y_O，z_O)；

3)根據(jù)下式計算著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)

式中，(x_O，y_O，z_O)為地外天體中心在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，M₁為地外天體中心固連坐標(biāo)系與地心J2000坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣，(x_L，y_L，z_L)為著陸器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)；

4)根據(jù)下式計算著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)α_L、赤緯δ_L和著陸器至地心的距離d_L；

式中，為著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種計算雙探測器在地外天體表面相對位置的方法，其特征在于，所述步驟三中，巡視器在地外天體表面的經(jīng)度L_R，緯度B_R和高程值H_R計算過程如下：

1)根據(jù)下式計算巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)

式中，d_R為巡視器至地心的距離，α_R、δ_R分別為巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中赤經(jīng)和赤緯；

2)根據(jù)下式計算巡視器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(x_R，y_R，z_R)；

式中，為巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，(x_O，y_O，z_O)為地外天體中心在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，M₂為地外天體中心固連坐標(biāo)系與地心J2000坐標(biāo)系的逆轉(zhuǎn)換矩陣；

3)根據(jù)下式計算巡視器在地外天體表面的經(jīng)度L_R，緯度B_R和高程H_R；

式中，(x_R，y_R，z_R)為巡視器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。

5.如權(quán)利要求1或2所述的一種計算雙探測器在地外天體表面相對位置的方法，其特征在于，所述的步驟二中，按照下式計算巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)α_R和赤緯δ_R：

式中，Δα，Δδ為地面無線電干涉測量獲得的某時刻巡視器相對著陸器的赤經(jīng)差、赤緯差；α_L、δ_L分別為著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)、赤緯。