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[zexixing]

2019-07-20 lunear farside exploration by a deployed cubesat system in an Earth-moon halo orbit, \<researchgate link>

Chen Hongru, Paris Observatory, Cubesat

• 嫦娥四号的着陆精度不会很高，在10km以上，看不清+月背更粗糙，对着陆精度要求更高 -> 放四颗cubesats到地月l2 halo orbit（halo donut，不是圆轨道，l2点在），参考美国的atimis？->3 sigma 1km的精度
• 一次着陆有12分钟左右，先用低功耗接收信号 测距（~1w）lunar lander用4面天线同时覆盖4个CubeSats所在的orbit（以提高指向精度，~40°↓->~16°）
• 电路损耗，在月面的距离上，s-band是最优的
• 选小轨道：
  • 4个星在转，视角的构型可以决定user定位的精度（分得越开，定位约精确），用PDOP参数量化（构型不好，PDOP较大）最好的是上下左右，相位变化影响下构型在一个周期内重复4次，不好构型的时间就可以扣去不用；构型和覆盖是指相对于lander而言的；小轨道在时间上平均PDOP更好
  • 覆盖率：被覆盖的点在任何时刻都可以看到4颗星，轨道较小覆盖率较大；halo轨道是不稳定的，选一个轨道后需要控制以保持稳定
• 越大的轨道周期越小
• 打到不同运轨道需要的能量差别不大
• simulation: 测距的测量值上加上噪声，5km
• 定位：动力学定位：用一段弧长；simulation中用的是10阶，已经做到？阶（火星已经到20阶了）
• 轨道根数
  • 轨道倾角 i；升交点黄经 \Omega；近日点角 ω；离心率 e；半长轴 a；指定历元的平近点角 M0
• 变轨甚至可以达到厘米量级
• 发射
  • 不可能发四次，需要一次性在运轨道释放，立方星用自己的燃料到达指定的轨道，但立方星能带的燃料又不多，时间在50天左右
  • 立方星现在不适合用电推进？推力小->要一直推，15w不停工作（积累到100w？）
• 变轨 全部分开后，要做轨道保持->每半个周期做一次调整；推力器：对于冷气来说最多能维持一个月，电推进是两三个月，化学在14个月，要在这段时间内完成land
• 类似的项目：marcal，两个小卫星；鹊桥只是一个卫星，没有设计得那么成熟
• 正面着陆还不需要；应用于极区和背面的着陆