中国空间科学技术

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陆地探测四号01星总体设计与技术创新

张庆君, 倪崇, 戴超, 刘立平, 唐治华, 舒卫平

中国空间科学技术 2025, 45 (1): 1-11. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0001

摘要（1001）

PDF（pc）（8217KB）（1017）

为了解决低轨SAR卫星对观测区域成像幅宽小、重访时间长的问题，研制了陆地探测四号01星。其是世界首颗高轨SAR卫星，利用地球同步轨道的轨位优势，对同一地点的重访周期由低轨SAR的天级提升为小时级，幅宽由低轨SAR的百千米级提升为千千米级，可为及时、有效实施灾害应急响应提供有力支持。围绕高轨微波成像的新体制，解决了高轨微波成像、超大功率星载微波发射、超大口径星载天线、多体大挠性高精度姿态稳定控制、万瓦级强脉冲高品质电源、载荷与平台一体化高效热管理、高轨星地一体化精密定轨等一系列关键技术，实现了快重访、大幅宽、全天时、全天候的观测能力。通过分析在轨测试数据，卫星获取的高轨SAR图像纹理清晰，质量良好，可满足防灾减灾、国土资源勘查等领域使用需求。

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System design and validation of Queqiao-2 lunar relay communication satellite

ZHANG Lihua, XIONG Liang, SUN Ji, CHEN Luojing, XIAO Chuan, ZHOU Wenyan, WANG Yong, LIU Wangwang, GUAN Yifeng, CHEN Tao, YU Xiaochuan, XU Jin, CHEN Guohui, CAO Xiaoping

中国空间科学技术 2024, 44 (5): 23-39. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0071

摘要（774）

PDF（pc）（8335KB）（810）

In order to provide relay communication supports for future Chinese lunar exploration program，Queqiao-2 relay communication satellite was developed.Queqiao-2 can perform scientific observations with three kinds of scientific instruments on board.The system design of Queqiao-2，including mission orbit and transfer orbit design，configuration and layout design，housekeeping and information flow design，power supply and distribution design，GNC and propulsion system design，communication links design，etc.，was accomplished through comprehensive tradeoff and evaluation on technical maturity，availability，schedule，cost，and so on.With a view to reducing development risk，both the platform and relay communication payloads were developed based on significant heritage from previous Queqiao relay satellite and other relevant spacecraft.Queqiao-2 features flexible system architecture to support multiple frequencies，modulations，data rates and software reconfigurations to meet new user requirements.Subsequent to a successful launch on March 20，2024，by means of 5 orbit maneuvers，Queqiao-2 was inserted into a highly elliptical frozen mission orbit around the moon with a 24h period on schedule.Following on-orbit tests and calibrations，Queqiao-2 has possessed the capacity to provide reliable relay communication services to multiple lunar exploration missions，as well as the capacity to perform scientific observations.Under the support of Queqiao-2，Chang′e-6 achieved its ambitious mission goal to collect and return samples from the moon′s mysterious far side.In the meanwhile，Queqiao-2 has also paved the way for the following Chinese lunar exploration missions including Chang′e-7 and Chang′e-8.The design life time of Queqiao-2 is more than 8 years.Benefit from flexibility and extensibility of relay communication system design，it is convenient to provide relay communication services for future lunar exploration missions of both China and other countries.In addition，innovative scientific observations would be performed during the period that no relay communication task is arranged.The system design of Queqiao-2 reflects the development philosophy of technical innovations and inheritance integration.Based on highly flexible and extensible system architecture，multiple and concurrent relay communication mission requirements can be met.It can provide strong supports for future lunar exploration missions.Successful launching，orbit entering and on-orbit tests of Queqiao-2 verified the correct design principle and versatility.By means of Queqiao-2，more innovative scientific outcomes are anticipated and lunar exploration activities can be facilitated.

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星载大口径环形天线的系统设计

冯涛, 张庆君, 林坤阳, 王立朋, 张桥, 杨军刚, 肖勇

中国空间科学技术 2025, 45 (1): 24-33. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0003

摘要（550）

PDF（pc）（9223KB）（642）

环形可展开天线是星载大口径、超大口径可展开天线的理想结构形式，是高轨遥感、高轨通信卫星应用的关键载荷。星载环形天线是由周边展开桁架和索网系统组成的典型预应力结构，型面精度和展开基频是其主要性能指标。在轨可靠展开是在轨应用的前提，可靠展开是设计的重中之重，以在轨性能指标需求为目标，分析了环形天线各系统参数对在轨性能指标的影响。通过对展开动力系统和传动力系统进行分析，阐述了环形天线各系统参数对展开可靠性的影响，总结了以结构静力学手段评价在轨性能设计和动力学手段评价展开可靠性的方法，明确了通过结构动力学方法进行强度校核和星上锁紧释放设计的星载大口径环形天线系统设计流程，提出了各设计参数的优化策略，并给出了系统设计算例，为未来超大口径星载可展开天线的技术研究和工程研制提供参考。

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月球背面无人自动采样返回任务分析与要点设计

盛瑞卿, 孟占峰, 赵洋, 谭志云, 张弘, 黄昊, 张伍

中国空间科学技术 2024, 44 (5): 1-14. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0069

摘要（809）

PDF（pc）（17095KB）（632）

嫦娥六号任务是实现人类首次月球背面采样返回的任务。针对月球背面整体地形崎岖、可选平坦采样区少的特点，通过开展采样区选址分析，选取了南极艾特肯盆地阿波罗坑内的主、备两块着陆区，确保月背安全可靠着陆、起飞和月面工作；针对嫦娥六号在产品技术状态基本确定情况下实现新的任务目标，需要开展系统方案优化设计，减少系统的改动量，规避过多技术状态更改带来的工程实现风险，通过开展方案比较确定了逆行环月轨道飞行方案，在保证实现任务目标的前提下实现了系统更少的更改；针对嫦娥六号中继测控时长相对嫦娥五号减少且不连续的特点，提出了分阶段、多自主、中继联合协同的月面工作时序设计方案，确保着陆、起飞和月面工作可靠、高效实施；针对载荷搭载需求，提出了以数据处理单元作为核心的系统设计方案，确保系统信息接口、电气接口的安全性，并对不同载荷设计了定制式探测模式，在保证不影响主任务完成的前提下，实现探测收益的最大化。以上方法已经在嫦娥六号任务中得到了工程应用，确保了人类首次月球背面无人自动采样返回任务的圆满成功，并可为后续月球及深空探测任务提供有益的参考。

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航天器用机械泵驱动两相流体回路在轨测试性能分析

孟庆亮, 韦广朗, 于峰, 杨涛, 赵振明, 朱许

中国空间科学技术 2025, 45 (4): 70-78. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0059

摘要（145）

PDF（pc）（7542KB）（608）

机械泵驱动两相流体回路（Mechanically Pumped Two-phase Loop, MPTL）是通过流动沸腾过程中气液相变潜热的释放而具有极强传热能力的两相传热装置，其在航天器热控领域具有广泛的研究前景。为研究MPTL产品的在轨微重力环境下的工作性能和稳定性，设计并研制了一套包含屏蔽式离心泵、两相控温型储液器和微小流道蒸发器的MPTL，并在某卫星上对其启动特性、相变传热特性、控温特性进行了测试。测试结果表明，微重力下MPTL展现了良好的传热特性。微重力下两相控温型储液器的控温性能达到±0.1K精度，被动冷却功能得到验证，降温速率达到1℃/min。微泵运转时，储液器气相和液相两个测点形成的温差在0.3～1.0K区间内。两个转速下，蒸发器的控温精度在±0.1～±0.3K区间内。回路发生相变过程时会出现过热现象，并导致蒸发器出口测温点温度高于储液器控温点7～8K。通过对比两个转速下的结果，发现过热时间和过热温度与转速相关。采用毛细结构的两相控温型储液器可以有效保证微重力下MPTL的高精度控温和高效两相流管控功能，气液两相转变特性与回路流量大小相关，蒸发器温度稳定性与其内部流体干度大小相关。

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基于洞穴的月球基地研究

李林凌, 刘金刚, 侯宇葵, 刘卫, 李明富, 尹硕辉, 王磊, 许梦川, 彭兢, 孙泽洲

中国空间科学技术 2025, 45 (3): 9-18. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0034

摘要（623）

PDF（pc）（7961KB）（556）

系统性调研了国内外洞穴月球基地相关政策、计划及具体项目，重点对比分析了国内外研究成果的现有差距。基于国内外月球探测的影像信息及洞穴月球基地概念研究成果，梳理了洞穴月球基地建设的可行性构想。基于洞穴的独特优势（如温度适宜、辐射低、月尘少等）以及月球基地建设的难易程度等客观条件，对多种洞穴月球基地构想进行了定性分析。各类月球基地构型均展现出独特优势：以陨石坑改造为基础的洞穴月球基地，充分利用了月球表面的天然地形，结合了自然结构特点和人工改造需求，具有显著的原位资源利用优势。无论是无人还是载人洞穴月球基地，都将经历月球探测、月面选址、基地建设和基地应用四个关键战略阶段。尽管通过已发射的月球轨道探测器和月面探测器等手段获取了大量月球影像，但当前对月球表面的探测能力仍需进一步提升，为洞穴月球基地建设的“选址”工作提供更有力支撑；同时，亟需加快研制月球基地建设关键设备，为无人月球基地建设提供必要的实施工具，确保“建基”任务的顺利推进，尽早实现洞穴月球基地的“用洞”战略目标。

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陆地探测四号01星合成孔径雷达载荷设计与实现

李光廷, 谭小敏, 李财品, 聂世康, 林晨晨, 朱雅琳, 刘波

中国空间科学技术 2025, 45 (4): 123-130. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0064

摘要（266）

PDF（pc）（5812KB）（539）

为了满足国家防灾减灾对SAR系统高重访宽覆盖的要求，设计并研制了世界首颗地球同步轨道SAR卫星－陆地探测四号01星(LT-4)。该卫星采用环形可展形反射面天线加相控阵馈源体制，工作于L频段，轨道的特殊性使该卫星天然具备了高重访宽覆盖的特点。为了对陆地探测四号01星SAR载荷系统进行全面介绍，首先对高轨SAR区别于低轨SAR的特点进行了说明，并给出了SAR载荷的关键性能参数；然后介绍了SAR载荷成像工作过程，阐述了SAR载荷关键设备的主要功能性能；最后对十余年的载荷研制历程进行了简述，并给出了载荷集成测试项目与试验验证情况。SAR载荷首次开机成像即得到世界首幅高轨SAR图像，图像信息丰富，载荷在轨状态稳定。成像结果表明陆地探测四号01星SAR载荷设计合理，地面测试与验证充分，可以为国灾防灾减灾提供有利的信息支持。

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嫦娥六号飞行方案的任务几何规划方法

孟占峰, 高珊, 赵峭, 张相宇

中国空间科学技术 2024, 44 (6): 1-15. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0086

摘要（636）

PDF（pc）（15016KB）（532）

嫦娥六号任务实现了国际首次月背无人采样返回。飞行方案规划是探测器总体设计中重要的工作之一。传统的飞行方案规划方法通常将飞行方案规划转化为约束优化问题，存在着约束条件不能直接满足的缺点，并带来设计变量多、计算效率低、物理意义不明确等问题。提出了一种新的基于任务几何的飞行方案规划方法。该方法通过空间任务几何分析，充分利用地月和月地转移轨道对近月点位置的约束、日-地-月天体运动约束以及采样点与环月轨道面的几何约束，降低了设计变量维度，进而直接导出了飞行任务规划结果。该方法由于任务几何条件直接满足设计约束，因此大幅度提升了计算效率，同时还具有几何意义直观明确、设计结果易于验证等优点。该方法已经成功应用于嫦娥五号和嫦娥六号任务的飞行方案规划和轨道设计中，对后续月球探测型号也有推广和应用价值。

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模块化可展开天线结构刚柔耦合设计与驱动力分析

田大可, 张昊, 王永滨, 方纪收, 金路, 石祖玮, 范小东

中国空间科学技术 2025, 45 (4): 144-153. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0066

摘要（364）

PDF（pc）（10574KB）（483）

模块化可展开天线具有通用性好、适应性强、拓展灵活等特点，是满足未来大尺度天线在轨装配、在轨建造等需求的一种具有较大发展潜力的构型形式。为更好地掌握六棱柱模块化可展开天线在轨展开过程中结构的力学特性，开展了天线结构刚柔耦合设计及驱动力分析。首先，开展了模块化可展开天线结构方案设计，阐述了结构组成及展收原理。其次，基于解析几何方法，建立了等效包络圆数学模型，求得了肋单元夹角等关键参数，并建立了可展开天线结构三维模型。再次，对上弦杆、斜腹杆、下弦杆等径向长杆进行柔性化处理，采用多体动力学仿真软件建立了模块化可展开天线机构刚柔耦合多体动力学模型。最后，分别从有重力、无重力两个方面对单模块、多模块天线在不同约束位置下的展开驱动力的变化规律进行了分析。研究结果表明：展开过程若存在重力，则约束位置的选择对驱动力影响较大；若不存在重力，则天线约束位置对展开影响较小。所开展的结构设计及多方案驱动力分析可为该型天线的样机研制及工程化应用提供一定的借鉴和参考。

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A review on recent development of space solar power

HOU Xinbin, MANKINS John, SHINOHARA Naoki, CHOI Joon-Min, SOLTAU Martin

中国空间科学技术 2024, 44 (6): 33-51. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0089

摘要（501）

PDF（pc）（16542KB）（482）

Space solar power (SSP) system, a major type of space-based power-generating equipment, is an important infrastructure providing massive, continuous, and stable green electricity by utilizing solar energy in space. Many countries and organizations consider SSP to be one of the most promising clean energy sources. The historical activities of SSP in the world are summarized. This review focuses on the significant development of SSP during the last 10 years, which is the most important period for SSP. The latest international SSP development programmes in the United States, ESA, Japan, China, UK and Korea are presented. Some significant solar power satellite(SPS) concepts proposed in the decade, including typical SPS-ALPHA, MR-SPS, CASSIOPeiA SPS, et al., are introduced. The technical and non-technical challenges are also listed and several important in-space demonstration missions in recent years and in the near future are introduced. The conclusion is that the next 5 to 10 years will be an important period for rapidly developing the key technologies and conducting on-orbit demonstration and application. Controlling the mutual position relationship between the solar array and the transmitting antenna becomes a core issue to be considered in the innovative design of the SPS. Wireless power transmission technologies would be the demonstration focus for the first step. It is expected that the first commercial SPS would be constructed as early as 2040.

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航天器柔性太阳电池板在轨热分析与验证

黄洪昌, 李君兰, 王成, 申绪男, 张肖君, 张大卫

中国空间科学技术 2025, 45 (2): 79-87. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0025

摘要（329）

PDF（pc）（5756KB）（456）

为预测航天器柔性太阳电池板在轨工作温度及分布情况，分析了太阳翼经历的空间外热流环境，计算出柔性基板正背面热流载荷随轨道周期性的变化情况。考虑太阳电池阵最佳工作点状态和开路状态两种典型发电工况，采用有限元方法计算出太阳电池和柔性基板工作温度随轨道周期性变化规律，与空间站温度遥测数据进行了比对，验证模型和计算方法的准确性。重点分析了不同功能区域热物理性能对柔性太阳电池板温度分布的影响，比对分析两种工况的结果，得出太阳电池和基板吸收系数差异将导致在柔性基板的贴片边界处存在较大的温度梯度，也是可能诱发柔性基板发生热变形的主要影响因素。

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面向异质卫星集群的事件触发分布式自主任务规划方法

秦嘉豪, 李宝卫, 白雪, 冉德超, 徐明, 张锐, 胡志强

中国空间科学技术 2025, 45 (4): 88-101. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0061

摘要（254）

PDF（pc）（6453KB）（455）

当前对地观测卫星集群应用由静态目标场景向动态目标场景不断深化，对卫星集群高动态强时效性对地观测能力的要求不断提升，亟需完备的自主任务规划方法克服卫星遥测指令控制存在的严格星地窗口约束，实现任务动态实时快速响应。为此，提出了基于事件触发的异质卫星集群分布式自主任务规划方法，实现目标的发现、判断、成像在轨自主闭环。首先，建立了基于事件触发的分布式多星任务协商框架，通过电子卫星和成像卫星的双层招投标机制(DLCNP)实现事件触发式任务协同。其次，提出了考虑任务优先级的最小冲突集局部递进修改星上本地动态任务规划算法，实现任务实时动态加入本地任务方案和实时冲突消解，为多星任务协商提供星上在线任务规划求解方法。最后，提出了迭代密度聚类点目标合成方法，实现高价值点目标的聚类合成，并保证合成后的点目标簇可由单次成像覆盖，有效减少了目标确认成像所需成像次数。通过与全局启发式算法的任务分配性能对比试验以及与黑板结构的星间通信负载性能对比试验，验证了基于事件触发的异质卫星集群分布式自主任务规划方法的优越性。并且通过大范围区域内大量点目标聚类试验揭示了点目标合成观测比率随目标散布区域面积和目标数量的分布规律。

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可见红外一体化敏捷小卫星微振动抑制方法

阎梅芝, 魏建光, 赵志明, 果琳丽, 黄伟, 常新亚, 刘朋, 刘涌, 冯振伟

中国空间科学技术 2024, 44 (5): 115-126. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0080

摘要（243）

PDF（pc）（11334KB）（450）

随着光学遥感小卫星高分辨率、高集成度、高敏捷等需求提升，部分卫星同时配置可见红外一体化相机与控制力矩陀螺（control moment gyroscope，CMG），兼顾轻小型化与全天时、多目标、多模式成像要求。针对此类卫星存在CMG、红外相机制冷机等多个扰振源，且对于相机成像质量影响大、抑制难等挑战，对基于上述扰振源的微振动综合抑制方法进行了研究，包括设计、安装CMG隔振器、将红外相机制冷机压缩机与相机光机主体隔振安装，设计、安装阻尼桁架实现相机主体与卫星平台舱结构之间的隔振等。通过综合应用上述扰源减振、终端隔离等措施，经分析计算与整星微振动及在轨实际测试与验证，能够有效降低微振动对图像质量的影响，即使对于可见红外一体化相机，分辨率为亚米级的可见光通道在轨动态调制传递函数（modulation transfer function，MTF）也能够达到0.1，微振动对可见相机MTF的影响因子可控制到0.991。

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空间热光伏发电技术进展与展望

邱家稳, 田岱, 韩承志, 张冉, 苏生, 马彬, 汤亮亮, 邵剑雄, 朱安文

中国空间科学技术 2024, 44 (5): 40-56. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0072

摘要（487）

PDF（pc）（4668KB）（410）

空间同位素电源是通过热电转换技术将衰变热能转换为电能的空间电源装置，广泛应用于深空探测任务中太阳能电池无法使用的任务场景，其热电转换方式包括温差、热光伏等静态转换方式以及斯特林、布雷顿等动态转换方式。空间同位素电源普遍使用钚238核源，其制备生产困难，价格高昂，在全球范围内产能受限，同时，长周期的深空探测任务对同位素电源寿命也提出较高要求，因此热电转换效率高、易于实现长寿命的空间热光伏发电技术成为开展深空探测任务的优选技术路线。近年来，近场热光伏、基于光谱调控的热光伏技术是研究重点，结构热控、辐射器、滤光器、电池晶元等关键器件的理论研究与技术验证也取得了显著的进展。对热光伏空间同位素电源技术方案、关键器件研究情况进行了综述，从电源系统总体设计的角度对各器件的发展现状与未来技术的发展重点方向进行了研判，可为进一步推动热光伏同位素电源系统的工程化研制提供参考。

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嫦娥六号环月飞行双环容错姿态控制

张洪华, 关轶峰, 李骥, 于洁, 陈尧, 王志文, 张晓文, 张录晨, 李林峰, 孙国健, 王振华, 郭敏文, 李晓锋, 高锡珍

中国空间科学技术 2024, 44 (5): 15-22. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0070

摘要（434）

PDF（pc）（4634KB）（405）

嫦娥六号着陆器和上升器组合体（着上组合体）环月飞行阶段，利用安装于上升器的10N发动机（可形成力偶控制方式）和安装于着陆器的150N发动机进行姿态控制。根据发动机安装布局，当力偶控制方式下某10N发动机常关故障、其配对使用的10N发动机正常工作时，推进系统将产生与期望相反的控制力矩，导致姿态发散。为了保证在10N发动机故障情况下着上组合体姿态稳定，给出了双环容错姿态控制策略，包括10N发动机内环控制和150N发动机外环控制。数学仿真结果表明，着上组合体环月飞行阶段双环容错姿态控制下，10N发动机故障后，着上组合体姿态可以稳定在给定范围内。针对配置力偶姿控发动机和冗余发动机的探测器，采用双环容错姿态控制策略，可以有效应对力偶姿控发动机故障影响，保证探测器姿态稳定。

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冰巨星探测的前沿科学问题

王赤, 李晖, 孔大力, 王宇贤, 杨忠炜

中国空间科学技术 2025, 45 (4): 1-11. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0053

摘要（344）

PDF（pc）（9196KB）（361）

对冰巨星及其卫星的探索一直是深空探测和空间科学研究的前沿热点，目前国际行星探测规划均将冰巨星探测列为重点方向。聚焦中国未来冰巨星探测任务，考察了冰巨星探测的国内外现状，梳理和归纳了冰巨星探测的七大前沿科学问题。围绕这些科学问题，通过冰巨星系统特性的对比分析，结合行星探测的发展趋势，提出了未来冰巨星探测的展望和建议，并指出海王星-海卫一探测是冰巨星探测任务的首选。未来探测的科学主题可大致分为三个方面：探索地外海洋和生命；认知柯伊伯带天体，理解太阳系演化；探索冰巨星系统，理解行星起源与演化。对冰巨星探测科学目标的论证分析，能够为中国未来深空探测任务提供科学参考。

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陆地探测四号星载GNSS导航系统设计及在轨效能分析

王振兴, 王煜斌, 毛志毅, 田晓彬, 刘志佳, 黄勇, 邵明学

中国空间科学技术 2025, 45 (1): 12-23. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0002

摘要（523）

PDF（pc）（8610KB）（356）

陆地探测四号01星（LT4A）是全球首颗地球同步轨道合成孔径雷达业务卫星，依赖星载高轨GNSS导航接收系统实现在轨导航，并首次工程化应用于地面精密定轨任务。对星载高轨GNSS导航接收系统的在轨表现和工程化设计进行分析研究，通过星载BDS和GPS实测漏信号数据，进行了星载观测数据质量评估，并重点研究了利用星载高轨GNSS漏信号进行事后精密定轨的性能。研究结果表明，LT4A星载高轨GNSS导航接收系统可稳定捕获和跟踪BDS B1I和GPS L1频点的导航信号，满足卫星在轨实时和地面事后定轨精度需求。采用星载BDS+GPS联合精密定轨，重叠轨道内符合精度径向优于1.87m，三维优于3.07m；外符合精度径向优于1.81m，三维优于4.71m。针对高轨导航收星特点及卫星应用时效性需求，定轨系统可全流程自动化运行，保证轨道平滑及连续性，控制勒让德高阶误差引入，相关成果可应用于中国后续搭载GNSS接收机的高轨对地观测卫星计划。

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鹊桥二号轨道与嫦娥六号任务匹配性设计和飞行实践

周文艳, 高博宇, 董畑姗, 刘德成, 孙骥, 张立华

中国空间科学技术 2024, 44 (6): 16-22. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0087

摘要（652）

PDF（pc）（2897KB）（348）

鹊桥二号整个寿命期间提供中继服务的任务有嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号、嫦娥四号，以及国际合作的月球探测任务。为了满足嫦娥六号多发射窗口下各飞行阶段的中继要求，首先从任务分析的角度介绍鹊桥二号中继星为匹配嫦娥六号任务的轨道设计过程和方法，采用环月大椭圆太阳同步冻结轨道满足了嫦娥六号通信距离、通信覆盖、发射窗口和轨道相位的需求；然后在最省燃料约束下，对各阶段轨道的运行方式和轨控策略进行优化，采用四脉冲联合优化的轨控策略，以较少的速度增量大幅改变轨道升交点、倾角和近月点幅角；最后给出了在轨飞行和对嫦娥六号中继支持等情况。鹊桥二号卫星在国际上首次采用月球低能捕获轨道，实现了环月轨道升交点赤经的大幅更改；也是国际上首次采用环月大椭圆太阳同步冻结轨道，实现了对月背南极目标的近距离、长弧段的中继。鹊桥二号飞行结果和轨道设计结果一致，保证了嫦娥六号世界首次月背采样返回任务的成功实施，设计方法可为后续深空探测任务轨道设计提供参考。

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回合制轨道博弈中MCTS算法的改进与应用

郑鑫宇, 张轶, 周杰, 唐佩佳, 彭升人, 党朝辉

中国空间科学技术 2024, 44 (5): 75-82. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0075

摘要（217）

PDF（pc）（3370KB）（330）

航天器回合制追逃博弈中的变轨感知延迟使得微分对策法求解困难，基于深度强化学习的博弈算法可解释性弱，在工程上的运用仍存在风险。针对航天器回合制追逃博弈问题，提出了一种预测价值积累的蒙特卡洛树搜索（PVA-MCTS）算法。该算法基于航天器轨道运动的可预知性，对博弈过程中的决策价值进行预测并积累，解决了航天器回合制追逃博弈奖励稀疏、时间跨度大的问题，采用的自适应扩展方法提升了学习效率。将其用于求解航天器回合制追逃博弈问题，并与蒙特卡洛树搜索（MCTS）算法求解得到的结果对比，结果表明PVA-MCTS算法对追踪航天器和逃逸航天器分别有约27.6%的追捕用时缩短和约6.8%的逃逸时间延长。该算法的提出可加快推进后续轨道博弈技术在非合作目标接近、碰撞规避等领域应用的落实落地。

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鹊桥二号中继通信载荷任务分析与设计

徐进, 王秋平, 李耀, 孙骥, 陈岚, 余晓川, 汪海, 田森, 党晓康, 王永塔

中国空间科学技术 2025, 45 (3): 41-55. DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0037

摘要（251）

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鹊桥二号是针对探月四期月球着陆任务所研制的月球中继卫星，支持月球探测任务实施，实现月球背面及极区多次任务及多器（嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号等）和地面站之间的中继通信等服务，其中中继通信载荷是鹊桥二号最关键和最核心的部分。针对中继通信载荷的任务特点、方案设计及关键技术进行分析和说明。综合考虑通信体制、远距离链路传输、与多个探测器适配的兼容性以及工程实现性等约束条件，中继通信载荷利用软件无线电技术特点，开发了全数字化的前向调制、返向解调功能，结合软件在轨可更新的能力，实现了创新灵活的系统设计方案；识别了返向链路多目标大动态信号检测及跟踪关键技术，开发了相关软件算法，解决了信号在大动态/多目标环境下的检测及跟踪问题，达到了返向链路稳定建链的目的。鹊桥二号自2024年3月发射以来，中继通信载荷在轨工作状态良好，可靠性高，为嫦娥六号探测器在月球背面采样返回任务提供了稳定可靠的中继通信服务，圆满完成了人类首次月球背面采样返回任务。鹊桥二号中继通信载荷在中国深空探测领域发挥了重大作用，为后续深空探测、载人航天工程、探月工程以及未来国际合作业务等任务的成功奠定了坚实的基础。

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