本文關(guān)鍵詞：空間碎片的測(cè)光觀測(cè)與圖像處理，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空間碎片是伴隨人類(lèi)航天發(fā)射活動(dòng)而產(chǎn)生的太空垃圾,包括火箭箭體、壽終航天器等。這些碎片分布在高度200-36000km的地球軌道上,以7～8km/s的速度高速運(yùn)動(dòng),一旦與在役航天器發(fā)生碰撞,巨大的碰撞動(dòng)能足以破壞航天器的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致災(zāi)難性航天事故的發(fā)生。隨著人類(lèi)和平開(kāi)發(fā)利用外空資源步伐的加快,航天發(fā)射活動(dòng)日益頻繁,空間碎片環(huán)境日趨惡化。時(shí)至今日,空間碎片問(wèn)題已成為全球共同面臨的空間環(huán)境污染問(wèn)題,如不采取有效措施,可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái),空間碎片將成為制約人類(lèi)航天活動(dòng)和開(kāi)發(fā)利用外空資源的根本因素。中高軌空間碎片的光學(xué)觀測(cè)研究是近年來(lái)空間碎片研究的重要課題之一,它在目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤、識(shí)別等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,已激發(fā)了廣大科研工作者的濃厚興趣,國(guó)內(nèi)外許多單位或機(jī)構(gòu)也陸續(xù)加入到空間碎片的光學(xué)觀測(cè)中來(lái)。空間碎片本身不發(fā)光,但可以通過(guò)反射太陽(yáng)等其他光源的光而發(fā)亮�；诘鼗h(yuǎn)鏡的測(cè)光觀測(cè),可以獲取空間碎片的光度變化(光變曲線(xiàn))和位置變化(運(yùn)行軌跡)特征,進(jìn)而判斷空間碎片的幾何特征與運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。山東大學(xué)威海天文臺(tái)坐落于山東半島最東端,配備有l(wèi)m口徑反射望遠(yuǎn)鏡,望遠(yuǎn)鏡成像質(zhì)量良好,機(jī)械性能優(yōu)異,投入空間碎片觀測(cè)研究,可以擴(kuò)展國(guó)內(nèi)空間碎片觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。本文以山東大學(xué)威海天文臺(tái)為研究平臺(tái),從空間碎片光學(xué)探測(cè)的需求出發(fā),系統(tǒng)研究了空間碎片測(cè)光觀測(cè)和圖像處理的基本原理,并使用IDL語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一套空間碎片數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：SO-PhAst。經(jīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)檢驗(yàn),該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性與精確度,可以大大提高空間碎片的數(shù)據(jù)處理效率和自動(dòng)化程度。此外,本文對(duì)中軌目標(biāo)01361和高軌目標(biāo)28707進(jìn)行了觀測(cè),并使用SO-PhAst對(duì)觀測(cè)圖像進(jìn)行了測(cè)光處理,得到目標(biāo)光度隨時(shí)間以及相位角的變化曲線(xiàn)。對(duì)光變曲線(xiàn)分析得知,空間碎片的光度變化與相位角、目標(biāo)的幾何特征和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)存在密切關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：空間碎片 光學(xué)觀測(cè) 天體測(cè)量 測(cè)光
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V528;X738
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 符號(hào)說(shuō)明11-12
• 第一章 引言12-16
• 1.1 研究背景12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主題與結(jié)構(gòu)13-16
• 第二章 空間碎片環(huán)境與研究16-22
• 2.1 空間碎片環(huán)境的現(xiàn)狀與危害16-19
• 2.2 空間碎片研究的范疇與方法19-20
• 2.3 空間碎片研究的進(jìn)展與趨勢(shì)20-22
• 第三章 空間碎片的測(cè)光觀測(cè)22-44
• 3.1 空間碎片的光度特性22-28
• 3.1.1 光的反射理論22-24
• 3.1.2 空間碎片的光度模型24
• 3.1.3 空間碎片的相位函數(shù)24-25
• 3.1.4 斜距與相位角歸算25-28
• 3.2 地基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡28-32
• 3.2.1 望遠(yuǎn)鏡的性能指標(biāo)28-29
• 3.2.2 空間碎片望遠(yuǎn)鏡29-30
• 3.2.3 本課題所用望遠(yuǎn)鏡30-32
• 3.3 測(cè)光圖像的獲取32-34
• 3.3.1 測(cè)光觀測(cè)策略32-33
• 3.3.2 測(cè)光觀測(cè)流程33-34
• 3.4 測(cè)光圖像的處理34-44
• 3.4.1 圖像格式34-35
• 3.4.2 圖像處理流程35-44
• 第四章 空間碎片數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)44-58
• 4.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介44-45
• 4.2 系統(tǒng)架構(gòu)與性能45-54
• 4.2.1 參數(shù)文件45
• 4.2.2 主程序：so_phast.pro45-47
• 4.2.3 更新文件頭：so_updateheader.pro47
• 4.2.4 合并本底、暗場(chǎng)、平場(chǎng)：so_combination.pro47-48
• 4.2.5 本底、暗場(chǎng)、平場(chǎng)改正：so_correction.pro48
• 4.2.6 目標(biāo)提�。簊o_extraction.pro48-50
• 4.2.7 天文定位：so_astrometry.pro50-51
• 4.2.8 流量定標(biāo)：so_calibration.pro51-53
• 4.2.9 孔徑測(cè)光：so_aperture.pro53
• 4.2.10 運(yùn)行速度測(cè)試53-54
• 4.3 系統(tǒng)安裝與使用54-58
• 4.3.1 運(yùn)行平臺(tái)54-55
• 4.3.2 SExtractor安裝55-56
• 4.3.3 WCSTools安裝56-57
• 4.3.4 參考星表安裝57
• 4.3.5 主程序安裝57
• 4.3.6 系統(tǒng)調(diào)用57-58
• 第五章 測(cè)光觀測(cè)與圖像處理實(shí)例58-68
• 5.1 MEO區(qū)目標(biāo)實(shí)例58
• 5.2 GEO區(qū)目標(biāo)實(shí)例58-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76-77
• 附件77

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 門(mén)濤;徐蓉;劉長(zhǎng)海;溫昌禮;牛威;;光電望遠(yuǎn)鏡暗弱目標(biāo)識(shí)別算法及探測(cè)能力[J];強(qiáng)激光與粒子束;2013年03期

2 姜會(huì)林;江倫;付強(qiáng);董科研;;空間碎片偏振光譜成像探測(cè)技術(shù)研究[J];深空探測(cè)學(xué)報(bào);2015年03期

  本文關(guān)鍵詞：空間碎片的測(cè)光觀測(cè)與圖像處理，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：362949