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题名基于光学成像探测的仅测角高轨空间物体接近感知方法
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作者
王龙
雷韫璠
张新宇
张辉
武延鹏
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机构
北京控制工程研究所
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第7期179-187,共9页
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文摘
提出一种仅利用任务航天器光学成像探测设备给出的测角信息进行高轨空间物体接近行为感知的方法。首先,分析了空间物体相对任务航天器的方位变化规律,得到物体接近时在任务航天器轨道坐标系下方位角正切值随时间波动幅值逐渐增大;其次,分析了在光学成像探测设备成像过程中,逆光与探测设备灵敏度对空间物体可见性的影响,得到物体可见弧段在每个轨道周期内具有一定的相似性;进一步地,根据物体相对方位及可见性的变化规律,设计了一种空间物体接近行为感知方法,利用物体观测量的轨道周期一致性进行多段观测量关联,拟合方位角正切值随时间波动趋势,预测波动极值并统计极值变化规律,实现物体接近行为感知;最后,仿真验证了该方法具备不依赖距离信息感知高轨空间物体相对任务航天器接近行为的能力,仅利用3个轨道周期内、每周期有效弧段大于30 min的高轨空间物体指向测量信息判断物体相对任务航天器存在接近行为的准确率优于96%。结果证明:该方法通过赋能任务航天器常用光学成像探测设备高效费比地实现航天器自我防护能力有效提升,可普遍用于高轨航天器任务。
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关键词
光学成像
仅测角
空间物体
接近感知
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Keywords
optical imaging
angles-only
space objects
approaching perception
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分类号
P41
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名基于轨迹一致性检测的空间碎片天基识别方法
被引量：2
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作者
雷韫璠
王龙
钟红军
张辉
武延鹏
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机构
北京控制工程研究所
航天东方红卫星有限公司
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期263-272,共10页
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基金
科工局民用航天(KJSP2020020203)。
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文摘
针对空间碎片天基观测量与编目数据库在轨关联难题,建立天基光学相机对空间碎片的观测模型,分析在轨应用环境对观测信息的影响,基于碎片轨迹一致性检测设计识别方法。为适应在轨应用的需求,提出了DTW与轨迹形貌差异量化检验融合的空间碎片识别方法。首先,依据DTW原理筛选出与待检测真实轨迹形貌最接近的预报轨迹;进一步,将初选相似轨迹之间的形貌差异量化为轨迹间总误差的标准差;最后,通过统计量检验实现轨迹一致性确认,轨迹一致则碎片成功识别。对所提出方法与轨迹直线拟合参数误差检验识别法进行碎片识别稳定性的仿真与实验对比。结果表明:DTW与轨迹形貌差异量化检验融合识别法是一种更稳定的碎片识别方法,对仿真及实验中的全部碎片及低轨卫星均能实现稳定识别,较轨迹直线拟合参数误差检验识别法稳定性明显提升。文中提出方法具有不受碎片运动特性、观测环境等因素影响的特点,可在卫星感知与防护领域广泛应用。
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关键词
空间碎片
天基观测
轨迹一致性检测
统计量检验
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Keywords
spacedebris
space-based observation
trajectories consistencydetection
statistical testing
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分类号
P41
[天文地球—大气科学及气象学]
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