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第1章 飞行控制概述1

1.1 嫦娥2号工程概述1

1.1.1 工程目标和科学探测任务1

1.1.2 主要技术状态2

1.2 飞行控制规划6

1.2.1 发射段6

1.2.2 地月转移轨道段7

1.2.3 月球捕获轨道段8

1.2.4 环月轨道段9

1.3 测控支持条件11

1.3.1 测控网组成11

1.3.2 飞行任务关键弧段跟踪情况13

1.3.3 测控工作模式22

1.4 飞行控制系统31

1.4.1 系统组成31

1.4.2 系统验证41

第2章 飞行控制技术基础46

2.1 飞行控制计划46

2.1.1 飞行控制计划工作模式46

2.1.2 飞行控制计划分类47

2.1.3 飞行控制计划设计49

2.1.4 飞行控制计划生成50

2.1.5 飞行控制计划验证50

2.1.6 飞行控制计划实施51

2.2 遥测数据处理51

2.2.1 遥测数据分类52

2.2.2 遥测数据模式52

2.2.3 遥测数据接收与处理54

2.2.4 遥测数据监控显示56

2.3 上行控制58

2.3.1 遥控工作模式58

2.3.2 遥控信息类别58

2.3.3 遥控信息生成59

2.3.4 遥控指令链设计60

2.3.5 遥控信息发送60

2.3.6 遥控信息执行情况比判61

2.4 轨道确定与控制63

2.4.1 坐标系定义63

2.4.2 轨道测量与确定65

2.4.3 轨道控制策略77

2.4.4 轨道预报80

2.4.5 轨道控制实施80

2.5 姿态监视与控制82

2.5.1 姿态数据的坐标系约定82

2.5.2 卫星姿态监视82

2.5.3 卫星姿态控制84

第3章 发射段飞行控制89

3.1 状态监视89

3.1.1 运载火箭飞行状态监视89

3.1.2 卫星状态监视90

3.2 推进管路排气控制91

3.3 发射段弹道测量与确定91

3.4 测控站引导原则93

3.5 关键事件的确定和使用94

3.5.1 起飞事件94

3.5.2 星箭分离事件94

第4章 地月转移轨道段飞行控制96

4.1 入轨控制98

4.1.1 初轨确定与入轨判断98

4.1.2 太阳翼和定向天线展开控制99

4.1.3 卫星初始状态设置102

4.1.4 加速度计零位标定105

4.1.5 星敏感器标定106

4.2 中途修正107

4.2.1 实施原则108

4.2.2 修正轨控策略109

4.2.3 控制参数计算110

4.2.4 实施流程112

4.3 技术试验114

4.3.1 监视相机成像试验114

4.3.2 紫外敏感器导航／拍图试验118

4.3.3 X频段测控技术试验121

4.4 星地时间同步控制126

4.5 VLBI测轨128

4.5.1 VLBI工作模式128

4.5.2 VLBI信标机使用原则129

4.6 科学载荷设备控制130

第5章 月球捕获轨道段飞行控制132

5.1 控制策略133

5.2 控制参数计算135

5.2.1 第1次制动量分析136

5.2.2 近月点高度分析138

5.2.3 环月轨道平面机动控制参数计算139

5.2.4 近月制动控制参数计算142

第6章 环月初期运行轨道段飞行控制143

6.1 卫星平台在轨测试145

6.1.1 第1阶段145

6.1.2 第2阶段145

6.1.3 第3阶段146

6.1.4 第4阶段146

6.2 建立对月定向姿态控制147

6.2.1 时机确定147

6.2.2 控制参数计算147

6.2.3 实施流程148

6.3 轨道维持控制149

6.3.1 目标149

6.3.2 时机149

6.3.3 控制参数计算150

6.3.4 实施流程151

6.4 侧飞转正飞控制155

6.5 卫星科学载荷在轨测试155

第7章 试验轨道段飞行控制156

7.1 预选着陆区157

7.2 降轨控制159

7.2.1 降轨准备条件分析159

7.2.2 降轨控制条件分析159

7.2.3 降轨控制策略计算164

7.2.4 降轨控制实施168

7.2.5 对月定向控制171

7.3 CCD立体相机成像控制172

7.3.1 成像控制条件分析173

7.3.2 成像控制实施174

7.4 升轨控制177

7.4.1 升轨准备条件分析177

7.4.2 升轨控制条件分析178

7.4.3 升轨控制实施179

第8章 环月长期运行轨道段飞行控制183

8.1 全月面拍摄184

8.1.1 成像策略选择184

8.1.2 成像控制185

8.1.3 全月面图像补充拍摄186

8.2 第1次轨道维持及月食前调相187

8.2.1 轨道维持需求分析188

8.2.2 月食调相效果分析188

8.2.3 控制方案设计189

8.2.4 控制实施流程191

8.2.5 控制实施及控后效果分析192

8.3 月食期间飞行控制193

8.3.1 月食对环月卫星的影响194

8.3.2 主要采取的措施195

8.3.3 月食基本情况197

8.3.4 主要测控及控制流程198

8.3.5 控制实施200

8.4 LDPC遥测编译码试验200

8.5 第2次轨道维持及正飞转侧飞202

8.5.1 控制方案设计202

8.5.2 控制实施流程204

8.5.3 控制实施及控后效果分析205

8.6 S频段音码混合测距试验205

8.7 其他日常飞行控制工作206

8.7.1 轨道保障207

8.7.2 时差校正207

8.7.3 星载测控设备切换207

8.7.4 动量轮卸载208

第9章 应急飞行控制209

9.1 应急飞行控制特点和要求209

9.1.1 应急飞行控制特点209

9.1.2 应急飞行控制要求210

9.2 应急处置分工和决策程序212

9.2.1 应急处置分工212

9.2.2 应急处置决策程序213

9.3 卫星故障应急处置对策214

9.3.1 故障分类214

9.3.2 故障模式判别214

9.3.3 故障应急处置216

9.4 测控网故障应急处置对策219

9.5 应急轨道控制222

9.5.1 入轨异常224

9.5.2 中途修正控制异常224

9.5.3 月球捕获轨道段控制异常225

9.5.4 环月试验轨道段降轨控制异常232

9.5.5 环月轨道维持异常233

第10章 飞赴日地拉格朗日L2点234

10.1 拉格朗日点介绍234

10.2 轨道设计235

10.2.1 月球逃逸段235

10.2.2 转移飞行段236

10.2.3 日地拉格朗日L2点绕飞段237

10.3 各系统工作模式238

10.3.1 卫星系统工作模式238

10.3.2 测控系统工作模式238

10.3.3 地面应用系统工作模式239

10.4 轨道控制实施方案239

10.4.1 月球逃逸段控制实施方案239

10.4.2 转移飞行段控制实施方案244

10.4.3 日地拉格朗日L2点绕飞段控制实施方案247

附录A 缩略语和专有名词对照表249

附录B 嫦娥2号工程大事记251

附录C 月球基本参数254

附录D LP165P月球重力场模型255

参考文献264