基于空间交会的天基反卫作战方案

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1、上海航天AER0SPACESHANGHAI2009年第3期文章编号：1006—1630(2009)03—0012—06基于空间交会的天基反卫作战方案周文雅，刘恒，李顺利，陈洪波(哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：对位于高地球轨道天基平台攻击低地球轨道目标的方案进行了研究，讨论了高轨作战平台的攻击范围。采用完全推力法实现远程空间交会。为消除异面霍曼变轨方法等待时间过长的缺点，提出了两种主动调相方法。研究表明：用该法可实现天基武器由高轨至低轨的空间转移交会，引入主动调相轨道可明显缩短交会所需时间。关键词：天基平台；空间攻防；空

2、间交会；霍曼变轨；主动调相中图分类号：V448文献标识码：ATheSchemeofSpaceAnti—SatelliteOperationBasedonSpaceRendezvousZHOUWen—ya，LIUHeng，LIShun—li，CHENHong—bo(CollegeofAstronauticsEngineering，HarbinInstituteofTechnology，HarbinHeilongjiang150001，China)Abstract：Theschemeofthespaceoperationsplatformathig

3、horbitattackingthelow-earthorbitobjectiveswasstudiedinthispaper．Theattackingscopeofthehighorbitspaceplatformwasanalyzed．Theremotespacerendezvouswasrealizedbyhepure-thrustmethod．TwoactivephasemodulationmethodswereputfcIrwardtoreducethelongpassivewaitingtimeofnonplanarHohmannr

4、endezvous．Thestudiedshowedthatthespacerendezvousforspaceplatformwouldbeimplementedbythisscheme．Thetimeneededforrendezvouswasreducedgreatlyaftertheactivephasemodulationwasintroduced．Keywords：Spaceplatform；Spaceattackanddefense；Spacerendezvous；Hohmannrendezvous；Activephasemodu

5、lation0引言道为半径2O378km的地球高轨道。文献[3]用Lambert变轨讨论了天基反卫的远程变轨，但变轨在新空间攻防概念体系中，有新型空间作战武范围仅限于同平面低地球轨道，存在局限性。本文器平台被相继提出，其轨道机动和自主控制能力等均有显著提高[1]。因此，可基于这些新型空间作战对反卫武器由高轨至低轨的转移和交会进行了研究，提出了两种主动调相方法以消除异面霍曼变轨平台实施天基反卫作战。文献[2]指出低轨道军用被动等待时间过长的缺点。卫星对安全构成的威胁最大。这些卫星主要位于高度200~I500km的地球低轨道，天基反卫的重点目标是此

6、轨道上的卫星。天基反卫作战中，轨道转1空间交会作战方案移飞行器(OTV)初停泊于高度200003O000km在新的空间攻防对抗中，拦截方式攻击卫星将的高地球轨道(潜伏轨道)。该潜伏轨道的隐蔽性不是天基反卫作战的唯一方式。空间作战平台可通强、安全性高、轨道保持易，对地球同步轨道的敌方过实施轨道机动到达目标附近，并使其相对目标以卫星有较大的威胁，因此本文取作战平台的潜伏轨某种规律运动，或对目标进行针对性干扰，破坏其正常工作。可定义两类作战方式：相对目标静止飞行和相对目标绕飞。其中，对目标的相对静止飞行可收稿日期：2007—10—3O；修回日期：20

7、07-11-23作为相对目标绕飞的前提[4]。作者简介：周文雅(198l一)，男，博士生，主要研究方向为轨道优化与制导律设计。本文对用霍曼变轨方法实施共面高地球轨道上2009年第3期周文雅，等：基于空间交会的天基反卫作战方案的作战平台攻击低地球轨道目标进行讨论。霍曼转移时，不以目标为直接要交会的对象，而是根据需要在真实目标之前／后假想一虚拟目标，如图1所示(此时虚拟目标位于真实目标运行方向之后)。选定虚拟目标后，用霍曼变轨使空间作战平台与之交会。此后，作战平台与目标具相同的轨道角速度图2空间轨道和速度。当△较小时，空间作战武器平台就在真Fig．

8、2Spaceorbit实目标运行方向的后方(或前方)一定距离z。处相对静止。这样，空间作战武器平台可执行对目标的面低轨道转移时，为便于研究将目标轨道扩