基于最新及历史跟踪数据的月球重力场模型解算

在对国外多年来月球重力场研究成果的跟踪与分析的基础上,对高精度月球重力场恢复的方法以及月球重力场的特性进行深入研究，为我国未来月球探测器轨道设计与控制提供依据；利用我国"嫦娥一号"在极轨运行期间积累的大量轨道跟踪数据，以及变轨期间提供的高强度轨道跟踪数据，解算自主的月球重力场模型。在此基础上综合通过合作关系获取的SELENE轨道跟踪数据，以及Clementine和LP轨道跟踪数据，对不同时期的跟踪数据进行基准统一，并采用最优的数据融合方案以及最合适的Kaula约束，解算自主的高精度月球重力场模型，对解算模型进行精度评价。基于解算得到的高精度月球重力场模型重新计算"嫦娥一号"轨道星历，精化激光高度计数据，以提高现有月面地形模型的精度。项目研究成果对我国后续绕月探月计划和进一步的月球内部构造等相关研究有重要意义。

对高精度月球重力场恢复的方法以及月球重力场的特性进行了深入研究，为我国未来月球探测器轨道设计与控制提供依据；利用我国“嫦娥一号”在极轨运行期间积累的大量轨道跟踪数据，以及变轨期间提供的高强度轨道跟踪数据，解算了自主的50阶次月球重力场模型CEGM01。该模型表现出较好的重力场特征，相比于GLGM-2模型有较为明显的改进。在此基础上综合通过国际合作关系获取的SELENE轨道跟踪数据，以及LP(Lunar Prospector)和Clementine轨道跟踪数据，考虑了对不同时期的跟踪数据进行基准统一，并采用最优的数据融合方案以及最合适的Kaula约束等关键问题，解算了自主的100阶次月球重力场模型CEGM02。从精密定轨与轨道预报、重力异常误差分布、月球拉夫数、惯量距内符合度等方面对CEGM02进行了充分的精度评价。基于CEGM02重新计算了“嫦娥一号”轨道星历，提高了现有嫦娥月面地形模型的精度。此外，结合我国近期月球与火星探测规划，研究了同波束技术在探月三期中对探测器精密定位和月球重力场解算的贡献，以及不同倾角卫星对月球和火星重力场模型恢复的改进。项目研究成果对我国后续深空探测规划和进一步的行星内部构造等相关研究具有一定的重要意义。