Spacecraft Recovery & Remote Sensing, Volume. 45, Issue 2, 53(2024)
Visibility Analysis of the Cislunar Periodic Orbit for the Halo Orbits near the Earth-Moon L1 and L2 Points
Figures & Tables(15)
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Table 1. The selected cislunar periodic orbit related indicators
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轨道编号 1T内卫星覆盖 目标区域时间占比/% 最大连续观测间隔/d 1T内目标最佳探测时间占比/% 观测角度范围/（°） L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2 1 65.16 77.39 7.05 7.08 0 10.93 [7.7, 42.4] [6.7, 145.2] 2 76.82 80.46 10.07 10.08 12.48 8.91 [8.0, 98.2] [7.0, 83.5] 3 59.88 72.07 32.59 32.60 19.51 10.54 [9.0, 152.4] [7.6, 175.4]
Table 2. Initial state of the selected cislunar periodic orbit
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轨道编号 ${{{x}}_0}$ ${{{y}}_0}$ ${{\textit{z}}_0}$ ${{\dot {{x}}}_0}$ ${{\dot {{y}}}_0}$ ${{{{\dot{ \textit {z}}}}}_0}$ ${{{T}}_0}$ 1 1.200 0 0 0 0 −1.049 6 0 6.192 2 0.976 5 0 0 0 −1.677 3 0 12.331 3 1.000 0 0 0 0 −1.497 6 0 17.785
Table 3. Summary of activities around the Halo Orbit
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国家 时间 卫星 轨道及任务类型 美国 2007年 ARTEMIS P1/P2卫星 位于L2李萨如轨道，验证轨道稳定性并观测月球磁场 美国 2022年 CAPSTONE立方星 运行于近直线Halo轨道，验证稳定性 美国 2022年 Orion 多用途飞船 运行于DRO轨道及绕月轨道，实现载人登月 美国 2022年 Lunar Flashlight立方星 拟运行于NRHO轨道，寻找月球水冰 美国 计划2025年 Lunar Gateway空间站 运行于NRHO轨道，提供地月空间驻留 中国 2018年 “鹊桥”中继卫星 位于L2 Halo轨道运行，提供中继通信支持 中国 2024年 “鹊桥”通导遥星座系统 “鹊桥二号”卫星位于大椭圆近月轨道上，提供中继 通信服务，协同的“天都一号”、“天都二号” 立方星用于开展轨道高精度定轨等技术验证
Table 4. Initial state of the selected Halo Orbit
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轨道名称 ${{{x}}_0}$ ${{{y}}_0}$ ${{\textit{z}}_0}$ ${{\dot {{x}}}_0}$ ${{\dot{{ y}}}_0}$ ${{\dot {\textit{z}}}_0}$ ${{{T}}_0}$ L1 Halo轨道 0.835 5 0 0.142 4 0 0.256 7 0 2.760 L2 Halo轨道 1.179 2 0 0.040 0 0 −0.164 5 0 3.402
Table 5. Lunar motion parameter configuration
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名称 数值 轨道半径/km 390 877.415 821 268 572 472 轨道半径变化率/(km∙s−1) 0 偏心率 0 偏心率变化率/s−1 0 轨道倾角/(°) 21.681 031 148 349 923 轨道倾角变化率/((°)/s) 0 升交点赤经/(°) 12.619 042 020 544 290 升交点赤经变化率/((°)/s) 0 近心点经度/(°) 127.822 863 094 449 474 近心点经度变化率/((°)/s) 0 平经度/(°) 323.551 110 877 871 110 平经度变化率/((°)/s) 0.000 148 023 494 422 999
Table 6. Effect of natural body exclusion angles
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% 轨道编号 影响类别 自然天体排斥角 太阳排斥角 地球排斥角 月球排斥角 排斥角影响总计 轨道1 L1 Halo轨道受影响占比 16.47 19.29 21.76 57.52 L2 Halo轨道受影响占比 16.94 17.54 35.76 70.24 轨道2 L1 Halo轨道受影响占比 16.01 21.72 20.04 57.77 L2 Halo轨道受影响占比 16.04 21.69 33.77 71.50 轨道3 L1 Halo轨道受影响占比 17.16 6.35 22.76 46.27 L2 Halo轨道受影响占比 16.11 6.43 40.15 62.69
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Xingming LI, Linli GUO, Ruimin FU, Guoxian ZHENG, Peipei WANG, Lianqing DONG. Visibility Analysis of the Cislunar Periodic Orbit for the Halo Orbits near the Earth-Moon L1 and L2 Points[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2024, 45(2): 53
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Received: Dec. 5, 2023
Accepted: --
Published Online: May. 29, 2024
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