石 玉，舒磊正，張 皓

（1.中國科學(xué)院 太空應(yīng)用重點實驗室，北京 100094；2.中國科學(xué)院 空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心，北京 100094）

引言

在小行星探測任務(wù)中，對小行星表面測繪是航天器抵近小行星后需完成的最基本且至關(guān)重要的任務(wù)，既能測量小行星形狀、大小、表面地形和引力場等基本信息，又能為后續(xù)著陸、采樣或撞擊任務(wù)提供支持。

在小行星測繪中，對于不同的小行星探測任務(wù)，選取的測繪軌道都不盡相同。日本的“隼鳥2 號”（Hayabusa 2）探測器對小行星“龍宮”（Ryugu 162173 ）的探測選擇了懸停與飛掠的測繪方案[1]，美國的“歐西里斯號”（OSIRIS-REX）探測器則選擇了飛掠與繞飛的方案[2]。因此在小行星探測任務(wù)設(shè)計中，有必要對不同的軌道在小行星測繪方面的性能進行評估。

根據(jù)航天器與小行星的相對運動關(guān)系，測繪軌道主要分為懸停、飛掠和環(huán)繞3種方式，且已得到了較為充分的研究，小行星附近航天器的懸?？刂蒲芯縖3-5]，小行星附近的周期軌道的計算與延拓[6-8]、小行星不規(guī)則引力場對環(huán)繞和飛掠軌道的影響等[9-12]。目前對于小行星測繪軌道的研究主要集中在動力學(xué)與控制領(lǐng)域，即根據(jù)小行星附近的復(fù)雜動力學(xué)環(huán)境，分析軌道的動力學(xué)特性，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的控制器結(jié)構(gòu)。而在軌道的測繪性能方面的研究非常少，即從實際的測繪任務(wù)指標出發(fā)，分析軌道的特性。

本文分析了小行星附近的動力學(xué)環(huán)境，計算了小行星附近的環(huán)繞型和飛掠型軌道，并提出了考慮小行星表面遮擋的觀測覆蓋模型與計算方法。論文以近球形小行星Bennu 101955和細長型小行星Eros 433為例，計算分析了其附近環(huán)繞型軌道和飛掠軌道的覆蓋性、測繪時間、燃料消耗、魯棒性等性能指標，從而衡量不同類型測繪軌道對小行星的觀測效果，為未來小行星探測任務(wù)中的測繪方案規(guī)劃提供支持。

1 小行星附近的動力學(xué)環(huán)境

在小行星附近，小行星的中心引力為航天器所受到的主導(dǎo)作用力，航天器所受到的主要攝動力為小行星非中心引力、太陽光壓和太陽引力攝動。

假設(shè)小行星運行在半徑1 AU的圓軌道上，其自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軸平行，則定義如下坐標系。太陽-小行星旋轉(zhuǎn)坐標系：原點在小行星質(zhì)心；x軸方向沿太陽指向小行星方向；z軸沿軌道平面法向。定義小行星慣性坐標系與初始時刻的太陽-小行星重合。定義小行星本體坐標系，其中z軸沿自轉(zhuǎn)軸方向，初始時刻本體系與慣性系重合。

設(shè)航天器在小行星慣性系中的位置為r，航天器運動的動力學(xué)方程可表示為

其中：ag為小行星引力；as太陽引力攝動；asrp為太陽光壓。

采用球諧函數(shù)模型描述引力場，在本體坐標系中有

其中：μ為小行星引力常數(shù)；

re為小行星參考半徑；rb、φ、λ 分別為航天器在本體系中的距離、緯度和經(jīng)度，則慣性系中的小行星引力為

其中：T為本體系到慣性系的轉(zhuǎn)換矩陣。

航天器所受太陽光壓作用為

太陽引力攝動可以表示為

其中：μs為太陽引力常數(shù)；rs為太陽相對小行星的位置矢量。

本文選取尺寸較小，近似球形的小行星Bennu 101955和尺寸較大，細長型小行星Eros 433 的物理參數(shù)作為算例，分析小行星附近的動力學(xué)環(huán)境，其基本參數(shù)如表1所示。

表1 小行星參數(shù)信息Table 1 Physical parameters of asteroids

取航天器的反照率 η為0.4，質(zhì)量與面積之比62，航天器在距離小行星不同距離下所受各個作用力的大小如圖1所示，橫坐標為航天器距離小行星距離與小行星平均半徑的比值?？梢园l(fā)現(xiàn)，對于尺寸較小的小行星，其引力場較弱，太陽光壓的影響非常明顯。當航天器距離小行星Bennu約3倍平均半徑時，太陽光壓成為最主要的攝動力，且數(shù)量級逐漸逼近中心引力，因而分析附近軌道的動力學(xué)特性時，太陽光壓是最重要的影響因素。當小行星尺寸較大時，引力場較強，此時非中心引力是最主要的攝動力，太陽光壓遠小于中心引力。此外，航天器在小行星附近時，所受到的太陽引力攝動非常小，其影響最弱。

圖1 小行星附近航天器所受各個作用力大小Fig.1 Magnitudes of forces of spacecraft in the vicinity of asteroids

2 小行星附近的測繪軌道

2.1 環(huán)繞型軌道

環(huán)繞型軌道是一種經(jīng)典的測繪軌道，可以實現(xiàn)對小行星表面的周期性觀測。而由于小行星附近復(fù)雜的動力學(xué)環(huán)境，環(huán)繞型軌道會受到極強的擾動，從而影響軌道的穩(wěn)定性，增加撞擊和逃逸的風險。因此，在設(shè)計環(huán)繞型的軌道時，一般需要考慮相對穩(wěn)定的軌道作為測繪軌道。

本節(jié)采用數(shù)值方法分析小行星附近環(huán)繞型軌道的穩(wěn)定性。取飛行時間為60 d，如果航天器到小行星的距離始終維持在給定的范圍內(nèi)，則認為該軌道適合作為小行星的環(huán)繞軌道。在數(shù)值仿真中，以Eros和Bennu為例，選取軌道的初始偏心率為0，計算不同半長軸和升交點赤經(jīng)的軌道，選擇軌道到小行星的距離的允許偏差范圍為30%。在Bennu附近，分別計算初始距離為3、5、10倍小行星平均半徑下的軌道演化情況如圖2所示，其中標記顏色的區(qū)域為飛行60 d后仍處于允許距離范圍內(nèi)的軌道。結(jié)果表明，軌道的傾角為90°附近，升交點赤經(jīng)為90°或270°附近時，軌道能夠穩(wěn)定飛行。其余狀態(tài)下，軌道均無法實現(xiàn)穩(wěn)定繞飛。這主要是因為Bennu附近的主要攝動力為太陽光壓，絕大多數(shù)軌道在太陽光壓的影響下偏心率逐漸增大，使得近星點高度逐漸降低，從而無法實現(xiàn)穩(wěn)定繞飛。事實上，這類能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定繞飛的軌道稱為晨昏線軌道[15]，其軌道平面始終近似垂直于太陽矢量方向。

圖2 Bennu附近穩(wěn)定繞飛的區(qū)域Fig.2 Stable region for fly-around orbits near asteroid Bennu

Eros附近，初始距離為3、4、5倍和10倍小行星平均半徑下的軌道演化情況如圖3所示。其中標記顏色的區(qū)域為飛行60 d后仍處于允許距離范圍內(nèi)的軌道?？梢钥吹剑cBennu不同，Eros附近的軌道演化情況與軌道半徑密切相關(guān)，這主要是由于Eros附近的主要攝動力為非中心引力，其作用會隨著軌道高度的增加逐漸減弱。當航天器處于3倍平均半徑時，順行軌道均不能穩(wěn)定繞飛，只有大傾角的逆行軌道才能實現(xiàn)相對穩(wěn)定的繞飛。這種現(xiàn)象是由C22項攝動引起的，由于C22項攝動與小行星自旋相關(guān)，從而對順行軌道與逆行軌道有不同的影響，與已有文獻結(jié)論相吻合。即小行星附近的C22項攝動會使得順行軌道的穩(wěn)定性發(fā)生變化，而對逆行軌道的影響則由于小行星的相對快速自旋而平均化，具體分析見文獻[16～17]。而隨著航天器距離增加，C22項攝動的影響逐漸減弱，穩(wěn)定的區(qū)域逐漸增加，直到當航天器處于5倍平均半徑時，絕大多數(shù)軌道均能實現(xiàn)穩(wěn)定繞飛。這是由于航天器所受的非中心引力作用降低，軌道的穩(wěn)定范圍增加所致。當航天器處于10倍平均半徑時，非中心引力作用繼續(xù)降低，太陽光壓的攝動作用逐漸明顯，穩(wěn)定范圍減小。在特定的升交點赤經(jīng)下，軌道無法實現(xiàn)穩(wěn)定繞飛。因此，考慮到測繪軌道一般需要較大的軌道傾角增加對表面的覆蓋區(qū)域，在近距離時，環(huán)繞型的軌道只適用于對低緯度地區(qū)的測繪。對高緯度地區(qū)的觀測需要增加環(huán)繞軌道的高度。

圖3 Eros附近穩(wěn)定繞飛的區(qū)域Fig.3 Stable region for fly-around orbits near asteroid Eros

2.2 飛掠型軌道

小行星引力場較弱，軌道機動可以顯著改變飛行軌跡，因而可以通過雙曲線軌道飛掠小行星的方式實現(xiàn)對小行星的觀測。在設(shè)計飛掠型軌道時，不需要考慮軌道的長期穩(wěn)定性，而更多需要關(guān)注飛掠軌道近星點附近的狀態(tài)。

采用二體模型中的雙曲線軌道設(shè)計飛掠軌道，其中近星點的位置由近星點的赤經(jīng)和赤緯（λ，φ）和近星點距離rp描述，而近星點的速度大小由雙曲線的轉(zhuǎn)向角δ 確定，速度方向與當?shù)刈游缑娴膴A角記為γ，則軌道偏心率為

值得注意的是，軌道只有在飛掠近星點附近的較短時段內(nèi)受到的非中心引力場較為顯著，其余軌道段受到的非中心引力場較弱，且會隨著小行星的自旋而被平均化，因而近星點時刻對軌道的影響相對較弱。

為了修正攝動力對軌道的影響，設(shè)航天器初狀態(tài)的時間和位置為t0和x0，末狀態(tài)的時間和位置為tf和xf，構(gòu)造兩點間轉(zhuǎn)移的Lambert問題，即求解初始速度v0滿足

其中：F(v)為t0時刻，初始狀態(tài)為[x0,v0]運動至tf時刻的位置。

以二體模型下的雙曲線軌道為初始猜測，數(shù)值迭代求解方程零點，從而得到修正后的飛掠軌道。

近星點距離為5倍平均半徑時，Bennu 和Eros附近從不同經(jīng)度飛掠赤道面的雙曲線軌道如圖4所示，其中黑色軌跡為二體下的軌道，藍色軌跡為受到擾動后的軌道，綠色軌跡為修正后的軌道?？梢钥吹剑贐ennu附近軌道飛掠軌道受到的擾動較強，使得近星點的位置產(chǎn)生變化，這與Bennu附近的主要攝動力是太陽光壓相關(guān)，經(jīng)過數(shù)值修正后，軌道可以實現(xiàn)對指定區(qū)域上空的飛掠。Eros附近光壓影響相對較弱，因而飛掠軌道受到的影響較小。

圖4 Bennu和Eros附近的飛掠軌道Fig.4 Flyby orbits around asteroid Bennu and Eros

總的來看，飛掠軌道大體沿雙曲線飛行，雖然擾動會使得軌道產(chǎn)生偏差，但從覆蓋性的角度看，由于小行星快速自旋，軌道受到的擾動對覆蓋性的影響較小。

3 軌道對表面的覆蓋性

3.1 觀測模型

小行星表面區(qū)域的可見性取決于航天器、小行星和太陽的相對幾何關(guān)系。如果太陽的入射光線照射到小行星表面，經(jīng)過反射后的光線能夠被航天器捕捉到，則該區(qū)域視為可見，如圖5所示。對小行星表面上的區(qū)域，設(shè)其法向量為n、光線的入射角為φ、反射角為 ε、相對于航天器的視角為θ、航天器的位置為rsc，則可觀測條件需滿足

圖5 小行星表面觀測模型Fig.5 Observation model of the asteroid’s surface

其中：φm和εm為限定的最大入射角與反射角，即當?shù)靥柛叨冉呛托l(wèi)星高度角；θm為航天器的視場角。除此之外，航天器需要在特定的高度范圍內(nèi)對地面進行觀測，即高度約束滿足

影響上述幾何參數(shù)范圍的最主要因素是航天器上的載荷性能，如相機的分辨率、視場角等極大的影響軌道對小行星的覆蓋性。然而，這類參數(shù)的影響趨勢是顯而易見的。例如，增大視場角，增大允許的最大入射角和反射角，均可以極大的提高觀測效果。本文主要研究測繪軌道性能分析，因而在后續(xù)的仿真計算中，不再分析這類幾何參數(shù)對觀測性能的影響，直接選定允許的最大入射角與反射角均為75°，允許的觀測高度不超過標稱高度的130%，航天器的視場角設(shè)為2.5°，且航天器始終指向小行星中心。

3.2 遮擋判斷

小行星的形狀不規(guī)則，表面可能存在互相遮擋的情況，還需要增加入射光線和反射光線遮擋的判據(jù)。本文采用多面體描述小行星的幾何形狀，其表面的每個面是三角形，如果光線同時穿過多面體上兩個三角形，則距離較遠的三角形被遮擋。因此，遮擋問題轉(zhuǎn)化為求解空間中線段與三角形的相交問題。

設(shè)反射光線的起點為小行星表面一點P，終點為航天器Q，O為天體質(zhì)心，三角形ABC（頂點逆時針排列）的法向量為nt，方向指向小行星外側(cè)，如圖6所示，為了判斷三角形ABC是否會遮擋光線，首先計算三角形面法向量與光線的點積，若

圖6 小行星表面的遮擋關(guān)系Fig.6 Shading on the asteroid’s surface

則光線與三角形平行或者從三角形背面進入，不構(gòu)成遮擋關(guān)系。

其次，計算光線與三角形所在平面的交點。設(shè)三角形三個頂點的坐標為（xA，yA，zA），（xB，yB，zB）和（xC，yC，zC），則三角形所在平面方程為

光線所在直線方程為

聯(lián)立方程求解交點，可得

若t?（0，1），則交點在不在線段PQ內(nèi)，三角形不構(gòu)成遮擋關(guān)系。

如果交點在線段上，則需要判斷交點是否在三角形上，若交點M滿足

則交點在三角形ABC上。

本文在計算可見性時，以三角形形心表示該區(qū)域，如果多面體表面三角形的形心可見，則視為該三角形可見。表面覆蓋率定義為已觀測三角形面積的百分比。多面體表面的三角形數(shù)量眾多，在計算被觀測區(qū)域時，需要對其余每個三角面進行遮擋判斷，會極大地增加計算量。因此可以根據(jù)小行星的多面體模型，計算得到多面體每個三角形所在地平線以上的其余三角形，并預(yù)先存儲。在計算時，只需計算對應(yīng)地平線上的三角形的遮擋關(guān)系即可。小行星表面遮擋指定三角形的區(qū)域如圖7所示，其中綠色區(qū)域為藍色三角形當?shù)氐仄骄€以上，且仰角高于某一最小仰角（本文取15°）的部分，對藍色三角形的觀測構(gòu)成潛在的遮擋關(guān)系。Eros表面所有可能被遮擋的三角形如圖8所示，可以看到，Eros表面可能被遮擋的區(qū)域主要集中在小行星中部凹陷處，對相應(yīng)的觀測帶來更多約束。

圖7 小行星表面遮擋指定三角形的區(qū)域Fig.7 Regions of the asteroid’s surface blocking the selected triangle

圖8 小行星可能被遮擋的三角形區(qū)域Fig.8 Triangles that may be blocked by the asteroid’s surface

4 測繪軌道性能分析

4.1 覆蓋性

對于環(huán)繞軌道而言，為提高覆蓋率，通常會選擇高軌道傾角的環(huán)繞型軌道，以實現(xiàn)對小行星高緯度地區(qū)的覆蓋，因此，根據(jù)第2節(jié)計算得到的環(huán)繞型軌道，選定環(huán)繞型軌道的傾角為90°，軌道半徑為5倍平均半徑，計算不同升交點赤經(jīng)的軌道在一個軌道周期內(nèi)對小行星表面的覆蓋率，其中觀測模型的參數(shù)在第3節(jié)給出，計算結(jié)果如圖9所示。結(jié)果表明，對Bennu而言，由于太陽在180°方向附近，因此當升交點赤經(jīng)在180°附近時，覆蓋率最高，在90°和270°時，覆蓋率較低。注意到覆蓋率隨升交點赤經(jīng)的變化曲線并非嚴格對稱，這主要是因為軌道受到的擾動非常大，從而改變的軌道的高度，影響了覆蓋率。Eros附近環(huán)繞軌道的覆蓋率受升交點赤經(jīng)的影響不大，可見Eros的不規(guī)則形狀極大地影響了軌道對表面的覆蓋率。

圖9 環(huán)繞型軌道一個軌道周期的覆蓋率Fig.9 Coverage rate of fly-around orbits in 1 revolution

對飛掠型軌道而言，由于經(jīng)度的影響在環(huán)繞型軌道中已經(jīng)體現(xiàn)，這里討論近星點緯度和飛掠方向?qū)Ω采w性的影響。取近星點距離為5倍平均半徑，轉(zhuǎn)向角為60°，緯度分別取南北緯80°，南北緯40°和0°，近星點速度與當?shù)刈游缑娴膴A角為0°～360°，計算軌道的覆蓋率，結(jié)果如圖10所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，Eros的不規(guī)則形狀導(dǎo)致其覆蓋率低于Bennu。隨著緯度的升高，覆蓋率顯著下降。這是因為赤道面地區(qū)的面積大，光照條件好，所以覆蓋率高。對于單次飛掠而言，覆蓋率最大的方式為從赤道附近，以較低的軌道傾角，逆著小行星的自旋方向的飛掠軌道，其覆蓋的面積如圖11所示。

圖10 Bennu與Eros附近飛掠型軌道的覆蓋率Fig.10 Coverage rate of flyby orbits near Bennu and Eros

圖11 Bennu與Eros附近飛掠型軌道的覆蓋區(qū)域Fig.11 Covered region of flyby orbits near Bennu and Eros

4.2 時間與燃料特性

無論是環(huán)繞軌道還是飛掠軌道，無法通過短時間繞飛或單次飛掠實現(xiàn)對小行星表面絕大多數(shù)地區(qū)的覆蓋，因而需要討論軌道實現(xiàn)大范圍覆蓋所需的時間。對于環(huán)繞型軌道而言，長時間的環(huán)繞需要選擇穩(wěn)定的環(huán)繞軌道，根據(jù)第2節(jié)對軌道穩(wěn)定性的分析結(jié)果，選擇Bennu附近的初始傾角90°、升交點赤經(jīng)80°的軌道，以及Eros附近初始傾角90°、升交點赤經(jīng)180°的軌道，計算軌道飛行20 d的覆蓋性曲線，如圖12所示。其中Bennu附近的環(huán)繞軌道在20 d內(nèi)能達到90%以上的覆蓋率，并趨于穩(wěn)定，Eros附近的環(huán)繞型軌道在10 d內(nèi)達到80%以上的覆蓋率并趨于穩(wěn)定。Eros附近的環(huán)繞軌道的光照條件明暗交替，其覆蓋曲線呈現(xiàn)明顯的階躍特征，而Bennu附近的環(huán)繞軌道位于晨昏線附近，階躍特征不明顯，但隨著攝動作用的影響，軌道面產(chǎn)生小擾動，階躍特征逐漸呈現(xiàn)。此外，由于環(huán)繞型軌道可以實現(xiàn)較長時間的穩(wěn)定繞飛，在理想情況下環(huán)繞型軌道在測繪過程中燃料消耗為0。

圖12 30天環(huán)繞軌道時間-覆蓋率曲線Fig.12 Time-coverage curve of fly-around orbits for 30 days

對于飛掠軌道而言，一般需要在飛掠過程中施加機動脈沖將多個單次飛掠軌道拼接成多次飛掠軌道，從而提高覆蓋率。本文考慮南北向和東西向的兩種飛掠方式，近星點距離為5倍平均半徑，最遠點距離為15倍平均半徑，軌道轉(zhuǎn)向角60°，其中南北向軌道的沿赤經(jīng)為180°的雙曲線軌道多次往返飛掠，東西向軌道的近星點緯度從南緯90°到北緯90°均勻分布，結(jié)果如圖13所示。

圖13 飛掠軌道的兩種方式Fig.13 Two types of flyby orbits

Bennu和Eros附近飛掠軌道的時間、覆蓋率和燃料消耗（Δv）隨飛掠次數(shù)變化的統(tǒng)計結(jié)果如表2所示?？梢钥吹?，隨著飛掠次數(shù)的增加，兩種飛掠方式的時間，燃料消耗和覆蓋率均增加。與環(huán)繞軌道相比，兩種飛掠方式的軌道均能通過提高飛掠次數(shù)達到與環(huán)繞軌道相當?shù)母采w率，并且所需時間減少了一半以上。然而在燃料消耗方面，Bennu附近飛掠軌道的消耗遠小于Eros附近的軌道，這主要是由于Bennu的引力場較弱，軌道機動作用更明顯。因此，對于本文所考慮的測繪問題，多次飛掠模式不適合作為引力場較強的小行星探測任務(wù)中的測繪軌道。

表2 Bennu/Eros附近飛掠軌道的時間、燃料和覆蓋率Table 2 Time，fuel cost and coverage rate for flyby orbits near Bennu/Eros

4.3 魯棒性

由于各種擾動的存在，航天器總會偏離預(yù)定的軌道。本節(jié)考慮模型誤差對測繪軌道的影響（主要由小行星的引力場數(shù)的不確定性引起），即討論當小行星所受到的作用力存在誤差的情況下，設(shè)計的環(huán)繞與飛掠型軌道是否能夠?qū)崿F(xiàn)目標。這里將航天器所受的實際作用力按比例增大和縮小，分析軌道對于模型誤差的魯棒性。

取4.2節(jié)的環(huán)繞軌道為例，仿真時間為30 d，其最近點距離、最遠點距離和覆蓋率如表3所示。結(jié)果表明，在10%的模型誤差范圍內(nèi)，Bennu和Eros的模型誤差對環(huán)繞軌道的影響在允許范圍內(nèi)，當誤差達到15%時，Eros附近的環(huán)繞軌道無法保持穩(wěn)定。在覆蓋性方面，模型誤差對覆蓋性的影響相對較小，且隨著航天器所受作用力的增大，覆蓋率逐漸降低。

表3 Bennu/Eros附近環(huán)繞軌道的魯棒性Table 3 Robustness of fly-around orbits near Bennu/Eros

對于飛掠軌道而言，選取4.2節(jié)中的南北向飛掠軌道，仿真結(jié)果如表4所示。結(jié)果表明模型誤差對飛掠軌道的影響相對較小，可以看到，在15%的誤差范圍內(nèi)，Bennu和Eros附近的飛掠軌道依然能夠完成預(yù)定的觀測，其近星點的距離和覆蓋率的變化相對較小。隨著航天器所受作用力增大，近星點高度降低，相應(yīng)的覆蓋面積減小。因此飛掠型的軌道相比于環(huán)繞型軌道更適合模型不確定性較大的小行星。

表4 Bennu/Eros附近飛掠軌道的魯棒性Table 4 Robustness of flyby orbits around Bennu/Eros

5 結(jié)論

本文針對小行星任務(wù)中的探測偵察問題，分析比較了小行星附近的環(huán)繞型與飛掠型測繪軌道的特性。總的來看，環(huán)繞型軌道和飛掠型軌道均能實現(xiàn)對小行星的測繪。具體而言，環(huán)繞型軌道一般觀測周期較長，燃料消耗低，但強烈依賴小行星附近的動力學(xué)環(huán)境，對于引力場較弱的小行星，多數(shù)環(huán)繞型軌道無法實現(xiàn)穩(wěn)定繞飛。飛掠型軌道能夠快速實現(xiàn)對小行星的觀測，且對小行星的模型不確定具有較強的魯棒性，但是需要消耗燃料進行機動實現(xiàn)對目標的多次飛掠，因而對于引力場較強的小行星，其燃料消耗較大。本文以近球形小行星Bennu 101955 和細長型小行星Eros 433為例，考慮小行星附近的復(fù)雜動力學(xué)環(huán)境與小行星不規(guī)則形狀的相互遮擋關(guān)系，計算了環(huán)繞型軌道和飛掠型軌道的穩(wěn)定性、覆蓋率、測繪時間、燃料消耗以及魯棒性等指標，并分析了環(huán)繞型軌道和飛掠型軌道的測繪特性與適用范圍，為未來小行星探測任務(wù)中的測繪方案規(guī)劃提供支持。