空間碎片半解析法軌道預(yù)報精度性能分析
本文選題:空間碎片 切入點:半解析軌道積分器 出處:《紅外與激光工程》2015年11期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對數(shù)以萬計的空間碎片,進行快速、精確的軌道確定與預(yù)報,以提供可靠的空間碰撞預(yù)警是當(dāng)前空間態(tài)勢感知的一個重要研究方向。半解析衛(wèi)星/空間碎片軌道積分,可以克服軌道積分中數(shù)值法耗時、解析法低精度的不足。討論了已初步研發(fā)成功的利用多尺度攝動原理的半解析軌道積分器及其在空間碎片軌道預(yù)報中的精度性能,并以精密數(shù)值積分結(jié)果作為"真軌道"評估半解析軌道積分器的精度。大量數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明:面質(zhì)比0.01、軌道高度300 km的碎片,預(yù)報1天,耗時不足60 ms,精度2 km左右,且隨高度增加,預(yù)報精度更高,當(dāng)高度超過1 000 km時,1天的預(yù)報精度僅為50 m左右,滿足許多精密空間應(yīng)用的要求。
[Abstract]:For tens of thousands of space debris, rapid and accurate orbit determination and prediction to provide reliable space collision warning is an important research direction of space situational awareness. It is possible to overcome the time consuming of numerical method and the low precision of analytical method in orbit integral. The semi-analytic orbit integrator based on the principle of multi-scale perturbation and its accuracy performance in orbit prediction of space debris are discussed in this paper. The accuracy of the semi-analytical orbit integrator is evaluated by using the precision numerical integration result as the "true orbit". A large number of data processing results show that the debris with a plane mass ratio of 0.01 and an orbit height of 300 km can be predicted for one day, and the time consuming is less than 60 ms, and the accuracy is about 2 km. With the increase of altitude, the prediction accuracy is higher. When the height exceeds 1 000 km, the prediction accuracy is only about 50 m in one day, which meets the requirements of many precision space applications.
【作者單位】: 武漢大學(xué)測繪學(xué)院;地球空間信息技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(41474024) 國家測繪地理信息局測繪基礎(chǔ)研究基金(14-02-06)
【分類號】:V528
【參考文獻】
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【共引文獻】
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6 盧波;范嵬娜;佘明生;;國外主要空間機構(gòu)碎片減緩標準的概述與比較[A];中國空間科學(xué)學(xué)會空間探測專業(yè)委員會第十六次學(xué)術(shù)會議論文集(下)[C];2003年
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10 戚均愷;;國外空間碎片探測綜述[A];中國空間科學(xué)學(xué)會空間探測專業(yè)委員會第二十六屆全國空間探測學(xué)術(shù)研討會會議論文集[C];2013年
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3 本報記者 王海平;中國啟動“空間碎片預(yù)警機制”[N];21世紀經(jīng)濟報道;2009年
4 尹林發(fā);航天專家斗法空間碎片[N];中國航天報;2003年
5 采訪人 本報記者 張靜;空間碎片已多至臨界點[N];中國氣象報;2011年
6 李壽平 北京理工大學(xué)法學(xué)院;空間碎片減緩:各國應(yīng)履行的國際法義務(wù)[N];中國社會科學(xué)報;2011年
7 孫剛;阻擊空間碎片[N];中國航天報;2000年
8 許彤;我國筑起太空垃圾防線[N];中國航天報;2005年
9 紫曉;空間碎片困擾人類航天事業(yè)[N];經(jīng)濟參考報;2001年
10 張雅詩;防空間碎片,,香港專家有招[N];新華每日電訊;2005年
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4 董雪;高重復(fù)頻率空間碎片激光測距系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所);2014年
5 丁莉;空間碎片雙層板防護結(jié)構(gòu)撞擊極限研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年
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本文編號:1581264
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