高椭圆轨道航天器动力学定轨重力场阶次选择模型构建

来源：大地测量与地球动力学杂志2025年第12期北京时间：

作者：马祥泰, 胡彦逢, 张帆, 马少鹏

单位：1 宿迁学院建筑工程学院, 江苏省宿迁市黄河南路399号, 223800,2 航天工程大学航天信息学院, 北京市八一路1号, 101416,3 山东省地质测绘院, 济南市二环东路 11101号, 250002,4 河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用技术创新中心, 石家庄市范西路80号, 050011

摘要：针对高椭圆轨道(HEO)高度变化应采取不同阶次的重力场模型这一问题展开研究。使用重力场优化递推算法，对54个轨道高度不同的圆轨道采用不同阶次的重力场模型进行6 h轨道积分并统计其误差，构建多项式、幂函数、有理数逼近和分段取舍4种重力场阶次选择模型。利用仿真探月工程中4个HEO进行实验验证，结果显示，4种模型积分时间由13~15 s下降到2~3 s，极大提高了计算效率，且4种选择模型积分时间接近；在4种选择模型中多项式拟合模型积分精度最高，4个HEO采用多项式拟合模型比分段取舍模型的积分精度分别提高55.25%、95.88%、77.33%、76.23%。

关键词：高椭圆轨道,动力学定轨,重力场阶次,重力场模型

基金资助：国家自然科学基金(42174044)