空間碎片的測(cè)光觀測(cè)與圖像處理.pdf

1、空間碎片是伴隨人類(lèi)航天發(fā)射活動(dòng)而產(chǎn)生的太空垃圾，包括火箭箭體、壽終航天器等。這些碎片分布在高度200～36000km的地球軌道上，以7～8km/s的速度高速運(yùn)動(dòng)，一旦與在役航天器發(fā)生碰撞，巨大的碰撞動(dòng)能足以破壞航天器的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致災(zāi)難性航天事故的發(fā)生。隨著人類(lèi)和平開(kāi)發(fā)利用外空資源步伐的加快，航天發(fā)射活動(dòng)日益頻繁，空間碎片環(huán)境日趨惡化。時(shí)至今日，空間碎片問(wèn)題已成為全球共同面臨的空間環(huán)境污染問(wèn)題，如不采取有效措施，可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，空間碎片將成

2、為制約人類(lèi)航天活動(dòng)和開(kāi)發(fā)利用外空資源的根本因素。
　　中高軌空間碎片的光學(xué)觀測(cè)研究是近年來(lái)空間碎片研究的重要課題之一，它在目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤、識(shí)別等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，已激發(fā)了廣大科研工作者的濃厚興趣，國(guó)內(nèi)外許多單位或機(jī)構(gòu)也陸續(xù)加入到空間碎片的光學(xué)觀測(cè)中來(lái)?？臻g碎片本身不發(fā)光，但可以通過(guò)反射太陽(yáng)等其他光源的光而發(fā)亮?；诘鼗h(yuǎn)鏡的測(cè)光觀測(cè)，可以獲取空間碎片的光度變化（光變曲線）和位置變化（運(yùn)行軌跡）特征，進(jìn)而判斷空間碎片的幾何

3、特征與運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。
　　山東大學(xué)威海天文臺(tái)坐落于山東半島最東端，配備有1m口徑反射望遠(yuǎn)鏡，望遠(yuǎn)鏡成像質(zhì)量良好，機(jī)械性能優(yōu)異，投入空間碎片觀測(cè)研究，可以擴(kuò)展國(guó)內(nèi)空間碎片觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。本文以山東大學(xué)威海天文臺(tái)為研究平臺(tái)，從空間碎片光學(xué)探測(cè)的需求出發(fā)，系統(tǒng)研究了空間碎片測(cè)光觀測(cè)和圖像處理的基本原理，并使用IDL語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一套空間碎片數(shù)據(jù)處理系統(tǒng): SO-PhAst。經(jīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性與精確度，可以大大提高空間碎片