1.一種計(jì)算雙探測(cè)器在地外天體表面相對(duì)位置的方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟一、計(jì)算著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)αL、赤緯δL和著陸器至地心的距離dL;
步驟二、計(jì)算巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)αR和赤緯δR,并給巡視器至地心的距離dR賦初值dL;
步驟三、計(jì)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)αR、赤緯δR,和巡視器至地心的距離dR,計(jì)算巡視器在地外天體表面的經(jīng)度LR,緯度BR和高程值HR;
3.2根據(jù)步驟3.1得到的經(jīng)度LR和緯度BR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(jì)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dR_new=dR+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dR賦值為dR_new后,跳轉(zhuǎn)至步驟三;
步驟五、計(jì)算巡視器相對(duì)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(jì)算雙探測(cè)器在地外天體表面相對(duì)位置的方法,其特征在于,所述步驟五中,巡視器相對(duì)著陸器的地外天體表面北東地位置計(jì)算過(guò)程如下:
1)根據(jù)下式計(jì)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,LL、BL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(jì)算并輸出巡視器相對(duì)著陸器的地外天體表面北東地位置(xR2L,yR2L,zR2L):
式中,(xR,yR,zR)為巡視器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo),(xL,yL,zL)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(jì)算雙探測(cè)器在地外天體表面相對(duì)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LL、緯度BL和高程HL,根據(jù)下式計(jì)算著陸器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(xL,yL,zL);
式中,N為地外天體的參考半徑,LL、BL和HL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)(xO,yO,zO);
3)根據(jù)下式計(jì)算著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)
式中,(xO,yO,zO)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,(xL,yL,zL)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(jì)算著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)αL、赤緯δL和著陸器至地心的距離dL;
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(jì)算雙探測(cè)器在地外天體表面相對(duì)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LR,緯度BR和高程值HR計(jì)算過(guò)程如下:
1)根據(jù)下式計(jì)算巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)
式中,dR為巡視器至地心的距離,αR、δR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(jì)算巡視器在地外天體中心固連坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(xR,yR,zR);
式中,為巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo),(xO,yO,zO)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(jì)算巡視器在地外天體表面的經(jīng)度LR,緯度BR和高程HR;
式中,(xR,yR,zR)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(jì)算雙探測(cè)器在地外天體表面相對(duì)位置的方法,其特征在于,所述的步驟二中,按照下式計(jì)算巡視器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)αR和赤緯δR:
式中,Δα,Δδ為地面無(wú)線電干涉測(cè)量獲得的某時(shí)刻巡視器相對(duì)著陸器的赤經(jīng)差、赤緯差;αL、δL分別為著陸器在地心J2000坐標(biāo)系中的赤經(jīng)、赤緯。