激光移除空間碎片過程的三維仿真與建模
本文選題:激光燒蝕 + 空間碎片; 參考:《宇航學(xué)報》2017年03期
【摘要】:基于軌道力學(xué)和激光與物質(zhì)相互作用理論建立激光移除空間碎片的三維變軌模型。該模型利用激光站/衛(wèi)星與碎片位置和速度矢量作為初始數(shù)據(jù),通過設(shè)定激光參數(shù),實時計算和更新速度增量矢量,能夠真實地反映碎片的移除過程。該模型包括地基和天基兩種類型,根據(jù)激光作用臨界條件與降軌效果計算碎片的降軌過程,能夠?qū)崟r輸出碎片軌道信息,圖形化輸出使結(jié)果更加直觀。考慮到速度增量分量對軌道傾角的影響,該模型增加了碎片逃逸情況的判斷。最后,利用該模型計算了地基/天基系統(tǒng)移除多種空間碎片材料的過程和效果,發(fā)現(xiàn)鋼材料碎片移除難度最大,而移除多層絕緣材料的效率最高。
[Abstract]:Based on orbital mechanics and laser-matter interaction theory, a three-dimensional orbit transfer model for space debris removal by laser is established.The model takes the position and velocity vector of laser station / satellite and debris as the initial data. By setting laser parameters, calculating and updating the velocity increment vector in real time, the model can truly reflect the process of debris removal.The model includes two types: ground and space-based. According to the critical condition of laser action and the effect of lowering orbit, the deorbiting process of debris can be calculated in real time, and the graphical output makes the result more intuitive.Considering the effect of velocity increment component on orbital inclination, the model increases the judgment of debris escape.Finally, the model is used to calculate the process and effect of removing many kinds of space debris materials by the ground-based / space-based system. It is found that the removal of steel fragments is the most difficult, and the efficiency of removing multi-layer insulating materials is the highest.
【作者單位】: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所;
【分類號】:V528
【參考文獻】
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