恒星目標(biāo)重現(xiàn)與太空小碎片光學(xué)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、日益復(fù)雜的太空環(huán)境對(duì)太空飛行安全造成日益嚴(yán)重威脅。因此空間目標(biāo)的監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于航天器安全飛行日益重要。另一方面,空間目標(biāo)的監(jiān)測(cè)是太空軍事對(duì)抗不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)?？臻g目標(biāo)天基監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是未來(lái)太空感知的主要手段,是空間目標(biāo)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的前沿技術(shù),對(duì)航天任務(wù)乃至國(guó)家安全都具有戰(zhàn)略意義。
　　地基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、雷達(dá)探測(cè)器和無(wú)線電信號(hào)探測(cè)器組成的監(jiān)視網(wǎng),能夠?qū)臻g目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和跟蹤。但是,受到氣象、地理位置和時(shí)間的限制,使得該監(jiān)測(cè)網(wǎng)對(duì)于小目標(biāo)以及目標(biāo)

2、細(xì)節(jié)的觀測(cè)效果不盡人意。天基光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)空間小目標(biāo)能夠得到更好的監(jiān)測(cè)效果。但是搭建天基光學(xué)監(jiān)測(cè)需要大量的人力和物力,所以前期的監(jiān)測(cè)算法和監(jiān)測(cè)方案等都得在地面上進(jìn)行模擬調(diào)試。本論文在對(duì)空間碎片和目標(biāo)的監(jiān)測(cè)特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,開展了在地面上利用計(jì)算機(jī)重現(xiàn)恒星背景星圖的研究,提出一種空間碎片光學(xué)監(jiān)測(cè)方案。本文研究的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1.研究了天基光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)涉及的時(shí)間系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng),分析了各坐標(biāo)系統(tǒng)與地球歲差、章動(dòng)之間的聯(lián)

3、系,給出了相關(guān)概念和數(shù)學(xué)表達(dá)式。研究了衛(wèi)星的軌道模型,以及開普勒軌道根數(shù)。
　　2.對(duì)Tycho-2星表進(jìn)行了深入理解,對(duì)該星表格式進(jìn)行了詳細(xì)介紹。根據(jù)課題需求對(duì)星表數(shù)據(jù)進(jìn)行了子星表提取,縮小了星表數(shù)據(jù)量。
　　3.通過(guò)分區(qū)搜索的方法,提高了恒星點(diǎn)目標(biāo)的搜索效率。研究了恒星平位置到視位置的轉(zhuǎn)換,給出了詳細(xì)轉(zhuǎn)換流程和轉(zhuǎn)換公式。實(shí)現(xiàn)了恒星點(diǎn)目標(biāo)到位圖數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,通過(guò)衛(wèi)星軌道根數(shù)與衛(wèi)星位置和速度的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了星圖視軸指向的更新,從