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天文学进展2024年第03期:基于地基光电望远镜的地球同步轨道卫星空间目标初轨确定研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:尹业文;李振伟;刘承志;康喆;孙建南;

单位:中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站;中国科学院大学;中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室;

摘要:在地球同步轨道卫星(geosynchronous Earth orbit, GEO)空间目标的监测过程中,为了解决观测数据弧长过短而导致的初始轨道参数求解失败问题,提出了一种多约束初轨确定算法。首先,从GEO目标轨道的小偏心率出发,建立单参数轨道确定方法,以提高求解成功率及精度;其次,基于开普勒定律和短弧的共面假设,对观测弧段进行关联,以增加观测数据信息和几何约束性;最后,利用关联弧段进一步提高求解精度,使得算法对轨道类型的适应性更广泛。利用长春人造卫星观测站的大视场望远镜实测数据进行了验证,结果表明,利用该算法能快速有效地求解出轨道参数,GEO空间目标半长轴误差小于200 km的占比可达93.6%(平均弧长约70 s)。基于该计算结果和所提关联方法来降低偏心率约束导致的误差,部分目标的半长轴误差可达30 km。该方法将为中国空间态势感知领域提供技术支撑。

关键词:初轨确定;;空间碎片;;甚短弧;;GEO

基金资助:国家自然科学基金(12273080,U2031129)