[口头报告]关于北斗G2卫星的溯往追终

关于北斗G2卫星的溯往追终
编号：2034 稿件编号：41 访问权限：私有 更新：2023-04-12 10:13:14 浏览：193次 口头报告

报告开始：2023年05月06日 15:15 （Asia/Shanghai）

报告时间：10min

所在会议：[9A] 9A、地球物理与大地测量 » [9A-1] 9A-1 地球物理与大地测量

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摘要
北斗G2卫星（BeiDou-G2 / Compass G2）是北斗二代导航系统的第二颗卫星，也是北斗二代中第一颗位于同步轨道的G系列卫星。它于2009年发射上天，但1年后便失效，在同步轨道带开始大范围漂移。2022年1月，失效的北斗G2卫星被实践21号卫星从地球同步轨道带拖入了坟墓轨道。在2010到2019年的十年里，基于由中国科学院紫金山天文台牵头运行的中国最大的空间碎片光学观测网，我们采集到了北斗G2卫星共计2964个弧段的光度数据，其中922条可提取出可靠的自转频率。期望基于这些数据建立足够高精度的旋转运动模型，实现北斗G2卫星未来旋转状态的预测，从而确保捕获任务的安全实施。 数据显示，北斗G2卫星正处于快速旋转状态，且转速存在明显的周年振荡，其中12月到5月为减速阶段，6到11月为加速阶段。可推测太阳辐射作用是引起这种变化的主要因素。对此我们以辐射力矩模型为核心建立了动力学模型并进行数值拟合和动力学参数求解。然而其中包含了多处无法由数值模型拟合的异常段。这些异常段的存在显示了北斗G2在过去十年里过得并不安稳，这会使得未来旋转状态的预测成为很大的挑战。我们根据北斗G2的自转速度和轨道的演化，确认了在过去的10年里发生的6次异常事件。据推测，2012年的小碎片碰撞事件，是随后几年燃油泄漏的导火索。2014年和2016年分别出现了太阳能帆板损坏和解体事件。2017年之后剩余燃油完全释放，再也没有出现转速异常。我们将最终建立的旋转动力学模型外推一年，所得的转轴的标准偏差小于3°，转速标准偏差为0.11°/s，能够有效地满足捕获任务时刻旋转状态的精度要求。
关键字
报告人
林厚源
中国科学院紫金山天文台

稿件作者
林厚源 中国科学院紫金山天文台
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