本文關(guān)鍵詞：基于探測數(shù)據(jù)獲取空間碎片軌道參數(shù)方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類航天事業(yè)的發(fā)展，空間碎片環(huán)境問題日益嚴(yán)重，受到人類越來越廣泛的關(guān)注。為了保證航天器在軌安全運(yùn)行，需要設(shè)計(jì)航天器防護(hù)結(jié)構(gòu)，空間碎片環(huán)境模型是設(shè)計(jì)航天器防護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。由于起步比較晚，目前我國還沒有自主研發(fā)的空間碎片環(huán)境模型，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確評估在軌航天器的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。因此，對空間碎片環(huán)境模型的研究有非常重要的意義。空間碎片環(huán)境模型的建立主要依據(jù)碎片數(shù)據(jù)庫的建立和建模理論的完善，本文研究基于探測數(shù)據(jù)獲取空間碎片軌道參數(shù)分布方法，并以NaK液滴（鈉鉀液滴）觀測數(shù)據(jù)為例，由NaK液滴觀測數(shù)據(jù)推導(dǎo)了NaK液滴軌道參數(shù)分布。本文的主要研究內(nèi)容如下： 首先，通過建立波束駐留模式雷達(dá)觀測幾何模型和原位探測器探測模型研究不同軌道參數(shù)碎片探測數(shù)據(jù)分布。調(diào)研波束駐留模式雷達(dá)觀測和天基原位探測建立相應(yīng)的探測模型，探測模型可以將碎片軌道參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為觀測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)不同軌道參數(shù)碎片的模擬探測數(shù)據(jù)得到軌道參數(shù)到探測數(shù)據(jù)分布的條件概率，這是由探測數(shù)據(jù)推導(dǎo)碎片軌道參數(shù)分布的基礎(chǔ)條件。 其次，研究由探測數(shù)據(jù)獲取軌道參數(shù)分布統(tǒng)計(jì)推斷方法。分析已有條件，使用貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷方法，利用探測數(shù)據(jù)、碎片軌道參數(shù)先驗(yàn)分布和不同軌道參數(shù)范圍碎片的探測數(shù)據(jù)分布推導(dǎo)碎片軌道參數(shù)后驗(yàn)分布；討論了碎片軌道參數(shù)先驗(yàn)分布的確定方法；最后用模擬算例驗(yàn)證貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷由探測數(shù)據(jù)獲取空間碎片軌道參數(shù)的可行性和正確性。 最后，研究NaK液滴空間分布特性。利用NaK液滴雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)和貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷方法推導(dǎo)NaK液滴軌道參數(shù)分布；使用NaK液滴源模型模擬的方法推導(dǎo)NaK液滴時(shí)空分布特性；對比兩種方法推導(dǎo)得到的NaK液滴空間分布，結(jié)果顯示兩種方法所得NaK液滴軌道參數(shù)分布具有相同的分布特點(diǎn)。 本文通過對空間碎片探測原理的研究，建立波束駐留模式雷達(dá)觀測模型和原位探測器探測模型，通過模擬計(jì)算可以得到不同軌道參數(shù)碎片的模擬觀測數(shù)據(jù)分布，是后面統(tǒng)計(jì)推斷的基礎(chǔ)；將貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷應(yīng)用于空間碎片探測數(shù)據(jù)推導(dǎo)中，用模擬算例驗(yàn)證了統(tǒng)計(jì)推斷方法的可行性和正確性；最后以NaK液滴觀測數(shù)據(jù)為例，推導(dǎo)了NaK液滴軌道參數(shù)分布，并與源模型模擬NaK液滴數(shù)據(jù)對比，兩種方法所得結(jié)果吻合的很好，進(jìn)一步驗(yàn)證所用方法的正確性。雖然我國目前還沒有波束駐留模式雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)和天基原位探測數(shù)據(jù)，但對探測數(shù)據(jù)處理方法的研究是十分必要的，因?yàn)檫@是建立空間碎片環(huán)境工程模型數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，同時(shí)對未來空間碎片環(huán)境的探測實(shí)施方案制定具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：空間碎片 雷達(dá)觀測 原位探測 貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷 NaK液滴
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：V528
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-13
• 1.1.1 課題背景10-12
• 1.1.2 研究目的與意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀分析17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 雷達(dá)觀測幾何模型19-36
• 2.1 引言19
• 2.2 雷達(dá)觀測原理19-22
• 2.3 單碎片雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)22-28
• 2.3.1 計(jì)算原理綜述22-23
• 2.3.2 赤緯值23-25
• 2.3.3 探測概率及探測數(shù)據(jù)25-27
• 2.3.4 單碎片觀測數(shù)據(jù)27-28
• 2.4 雷達(dá)對碎片群觀測數(shù)據(jù)28-35
• 2.4.1 Haystack雷達(dá)正東觀測模式28-32
• 2.4.2 Haystack雷達(dá)正南觀測模式32-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 天基原位器探測模型36-53
• 3.1 引言36
• 3.2 天基原位探測器探測原理36-38
• 3.3 單碎片探測器探測數(shù)據(jù)38-46
• 3.3.1 探測器幾何參數(shù)38-39
• 3.3.2 碰撞概率39-43
• 3.3.3 相對碰撞速度43-45
• 3.3.4 有效暴露面積45
• 3.3.5 單碎片模擬探測45-46
• 3.4 探測器對碎片群模擬探測46-52
• 3.4.1 近地點(diǎn)高度影響47-49
• 3.4.2 軌道傾角影響49-50
• 3.4.3 軌道偏心率影響50-52
• 3.4.4 探測數(shù)據(jù)影響總結(jié)52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 探測數(shù)據(jù)處理中統(tǒng)計(jì)推斷方法53-71
• 4.1 引言53
• 4.2 探測數(shù)據(jù)處理中統(tǒng)計(jì)推斷問題描述53-54
• 4.2.1 雷達(dá)探測數(shù)據(jù)53-54
• 4.2.2 天基原位探測數(shù)據(jù)54
• 4.3 離散貝葉斯推斷模型54-56
• 4.3.1 貝葉斯方法介紹54-55
• 4.3.2 貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷基本公式55
• 4.3.3 貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷計(jì)算流程55-56
• 4.4 貝葉斯統(tǒng)計(jì)推斷應(yīng)用56-70
• 4.4.1 雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用56-60
• 4.4.2 雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)處理實(shí)例60-64
• 4.4.3 天基原位探測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用64-65
• 4.4.4 天基原位探測數(shù)據(jù)處理實(shí)例65-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第5章 NaK液滴空間分布特性71-80
• 5.1 引言71
• 5.2 NaK觀測數(shù)據(jù)處理71-72
• 5.2.1 NaK液滴數(shù)據(jù)獲取71
• 5.2.2 NaK液滴軌道參數(shù)推導(dǎo)71-72
• 5.3 NaK液滴源模型模擬72-77
• 5.3.1 NaK液滴來源73-74
• 5.3.2 NaK液滴泄露事件建模74-76
• 5.3.3 NaK液滴演化建模76-77
• 5.4 NaK液滴軌道分布77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-80
• 結(jié)論80-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果87-89
• 致謝89

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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5 宋正鑫;胡衛(wèi)東;陶勇;郁文賢;;雷達(dá)波束駐留模式下空間碎片數(shù)量的置信區(qū)間估計(jì)[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

6 龔建村;劉四清;師立勤;陳趙峰;;空間環(huán)境天基探測現(xiàn)狀與需求分析[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2009年03期

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  本文關(guān)鍵詞：基于探測數(shù)據(jù)獲取空間碎片軌道參數(shù)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：303901