基于天基光学短弧观测的GEO卫星分选.pdf

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1、第30卷第6期2011年12月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．30No．6Dec．2011基于天基光学短弧观测的GEO卫星分选’王雪莹，李骏，安玮(国防科技大学电子科学与工程学院·长沙·410073)摘要：提出一种基于天基光学短弧观测数据集分选同步带目标的方法，引入测量属性和约束域概念。为利用短孤观测数据中的有效信息，以目标和平台的相对距离和距离变化率为坐标轴，建立约束域平面。利用GEo(地球同步轨道)目标运动特点，通过能量约束和假设轨道反演2种方法，从多个目标轨迹中分选出GEO

2、目标。仿真结果表明，该算法可在数据库不完备的条件下通过短弧观测分选出同步轨道卫星。关键词：天基光学；短弧观测；同步目标分选中图分类号：V412．41；TN971．4文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)06—0064—05DOI：CNKI：11—4230／TV．20111129．1641．004Screening0fGEOObjectswithSpace-basedOpticalShortArcObservationWANGXueying，LIJun，ANWei(CollegeofElectronicSciencean

3、dEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073)Abstract：AnovelmethodforscreeningofGEOobjectsthroughspace-basedopticalshortarcobservationsispro—posedinthispaper．Theconceptsofmeasurementattributesandadmissibleregionsareintroduced．Aplaneofad—missibleregi

4、onisestablishedtomakeuseofeffectiveshort-arcobservations，takingthedistanceoftheobservertothetargetandvariationratioasitsaxes．ConsideringthecharacteristicsofGEOobjects，themethodscreensGEOobjectsthroughenergyconstraintsandhypothesisoforbitelements．Simulationindicatesthatt

5、hemethodcanscreenGEOobjectswithshortarcobservationsevenincasesoflackofaccurateinformationinspaceobjectsdatabases．Keywords：Spaee-BasedOptics；ShortArcObservation；ScreeningofGEOObjects0引言天基光学空间目标监视系统具有空域覆盖大、时效性好、全天候等特点[1]，与其他空间目标监视系统相比，有其独特的优势，利用天基系统对空间目标跟踪定轨是未来发展的趋势L2j。与地

6、基平台不同的是，天基平台受运动规律等因素约束，在执行空间目标定轨等任务时，单个平台单次对无详细编目信息的目标可观测时问仅几十秒。在如此短的弧段内，定不出有效初轨[3q]，但若能充分利用短弧观测数据，判断出目标为同步轨道带目标，则可利用目标的先验信息对目标进行轨道确定，相关文献在此方面的研究已经比较深入[5’6J。以美国的天基可视计划中已在轨运行的MSX(中段空间试验)卫星[71为例，其采用898km高度的太阳同步轨道，执行目标监测任务，由于地球周围空间目标数量巨大，其视场内不可避免地会出现高轨卫星、空间碎片、恒星等目标，利用短弧观测数

7、据，从像平面的多个目标轨迹中分选出同步带目标成为一个必须解决的问题。Milani等人[91在研究太阳系小行星运动时也遇到对短弧测角数据的有效利用问题，其采用约束域的方法，提取了观测的有效信息。李骏等口叼将其方法引入到天基系统中，初步实现基于2段短弧数据的初始轨道确定。本文针对空间目标编目信息不完备的情况，主要以MSX卫星观测同步带为例，首先分析了目标测角信息的变化规律；再用约束域的分析手段，通过能量分选和假设反演2种方法，从相机像平面上出*收稿日期：2011一05—31；修回日期：2011—08—09；网络出版时间：2011—11—2

8、916：41网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kems／detail／11I4230．TV．20111129．1641．004．html第一作者简介：王雪莹(1987一)，男，硕士研究生，研究方向为空