[发明专利]一种日地月导航的月心方向修正方法

权利要求书

1.一种日地月导航的月心方向修正方法，其特征在于步骤如下：

(1)计算未进行修正的月心方向在一体化日地月导航敏感器测量坐标系中方位角φ_M和俯仰角δ_M，公式如下

φM=ωROT(tL1-MOON+tL2-MOON2-tM1-M-REF)---(1)]]>

δ_M＝arctg(sinμ_Mctgβ_L)     (2)

式中，ω_ROT为一体化日地月导航敏感器的扫描速率；t_L1-MOON为一体化日地月导航敏感器扇形视场1扫描到月球的脉冲时刻；t_L2-MOON为一体化日地月导航敏感器扇形视场2扫描到月球的脉冲时刻；t_M1-M2-REF为一体化日地月导航敏感器对称面通过一体化日地月导航敏感器赤道面上基准点的脉冲时刻；D_L1-L2为一体化日地月导航敏感器扇形视场1在一体化日地月导航敏感器赤道平面上超前于一体化日地月导航敏感器扇形视场2的角度；β_L为一体化日地月导航敏感器扇形视场1和扇形视场2相对于一体化日地月导航敏感器扫描转轴倾斜的角度；

(2)计算修正前的月心方向在一体化日地月导航敏感器测量坐标系中的坐标E_sm，公式如下

Esm=sinδMcosδMsinφMcosδMcosφM---(3)]]>

(3)计算修正月心方向前卫星指向月球的矢量在一体化日地月导航敏感器测量坐标系中三轴的分量x_m、y_m、z_m，公式如下

xmymzm=LmsEsm---(4)]]>

式中，L_ms为月球到卫星距离；

(4)计算修正前月心方向在一体化日地月导航敏感器赤道面的投影与一体化日地月导航敏感器赤道面上基准点之间的夹角μ，公式如下

μ＝arccos(z_m/L_ms)                    (5)

(5)计算月球亮区最大可视角与实际可视角之间的差。

γ＝arccos(R_m/L_ms)-li                 (6)

式中，R_m为月球半径；li为实际可视角，是根据星上预报的卫星轨道和星上存储的日地月星历计算得到；

(6)计算补偿角λ，公式如下

λ＝arccos[(L_ms²-R_m²+R_m²cosγ)/L_ms²]  (7)

(7)计算中间变量η，公式如下

η＝arccos{[L_ms²-R_m²+R_m²cos(li)]/L_ms²}(8)

(8)计算修正后月心方向在一体化日地月导航敏感器赤道面的投影与一体化日地月导航敏感器赤道面上基准点之间的夹角μ′，公式如下

μ′＝μ+[arccos(R_m/L_ms)-η-λ]       (9)

(9)计算卫星指向月球矢量在一体化日地月导航敏感器赤道面的投影r_k，公式如下

rk=Lms2-xm2---(10)]]>

(10)计算中间变量Q，公式如下

Q=xm2+(Lms-rk)2---(11)]]>

(11)计算中间变量T，公式如下

T=Q2rk2(cos(βL))2-(Lms-rk)(Lms2rk-Lmsxm2-Lms3-rkQ2)-Qrkcos(βL)Lms-rk---(12)]]>

(12)计算扫描转角ε，公式如下

ϵ=arccos(Lms2+rk2+xm2-T22Lmsrk)---(13)]]>

(13)计算一体化日地月导航敏感器扇形视场1、扇形视场2与月心方向在一体化日地月导航敏感器赤道面上的投影的夹角ε_L1和ε_L2，分为如下4种情况

①若y_m＜0且μ≥ε，则

ϵ_L1=μ-ϵϵ-L2=μ+ϵ---(14)]]>

②若y_m＜0且μ＜ε，则

ϵ_L1=2π-(ϵ-μ)ϵ-L2=μ+ϵ---(15)]]>

③若y_m≥0且μ≥ε，则

ϵ_L1=2π-μ-ϵϵ-L2=2π-μ+ϵ---(16)]]>

④若y_m≥0且μ＜ε，则

ϵ_L1=2π-(μ+ϵ)ϵ-L2=ϵ-μ---(17)]]>

(14)计算修正月心方向后的一体化日地月导航敏感器扇形视场1和扇形视场2扫描到月球的脉冲时刻t′_L1-MOON和t′_L2-MOON，公式如下

tL1-MOON′=ϵ_L1/ωROTtL2-MOON′=ϵ_L2/ωROT---(18)]]>

(15)计算修正后的月心方向在一体化日地月导航敏感器测量坐标系中方位角φ′_M和俯仰角δ′_M，公式如下

φM′=ωROT(tL1-MOON′+tL2-MOON′2-tM1-M2-REF)---(19)]]>

δ′_M＝arctg(sinμ′_Mctgβ_L)     (20)

式中，μM′=12ωROT(tL2-MOON′-tL1-MOON′)-DL1-L22.]]>

(16)计算修正后的月心方向在一体化日地月导航敏感器测量坐标系中的坐标E′_sm，公式如下

Esm′=sinδM′cosδM′sinφM′cosδM′cosφM′---(21).]]>