空間碎片環(huán)境預(yù)測算法研究.pdf

1、迄今為止，地球軌道空間已累計產(chǎn)生大量空間碎片，影響到人類正常的航天活動。隨著航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，空間碎片環(huán)境演化趨勢預(yù)測研究有著重要意義。國外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)先后提出多種空間碎片環(huán)境預(yù)測模型，但其詳細(xì)的數(shù)據(jù)處理過程及算法并未完全公開。我國空間碎片環(huán)境模型方面系統(tǒng)性研究起步較晚，空間碎片環(huán)境預(yù)測研究與國外存在較大差距。針對以上情況，本文依據(jù)當(dāng)前可獲取的探測數(shù)據(jù)，對未來大尺寸空間碎片環(huán)境進(jìn)行預(yù)測，為我國自主空間碎片環(huán)境工程模型的建立奠定基礎(chǔ)。<

2、br>　　首先，針對不同軌道區(qū)域空間碎片軌道根數(shù)攝動特征，提出了相應(yīng)的空間密度計算方法?？臻g密度是描述空間碎片環(huán)境的主要參數(shù)之一，也是實現(xiàn)大尺寸空間碎片之間碰撞概率計算的基礎(chǔ)。由于軌道攝動因素的影響，不同軌道類型空間碎片攝動情況不盡相同。本文針對不同軌道攝動情況，分別提出了相應(yīng)方法來計算空間密度。特別地，針對GEO軌道空間碎片，提出地固坐標(biāo)系下空間密度計算算法，為GEO軌道空間碎片環(huán)境的描述提供一條新的途徑。
　　其次，對未來大尺

3、寸空間碎片生成事件及空間碎片環(huán)境減緩措施進(jìn)行研究，并計算事件中生成的空間碎片初始參數(shù)。未來大尺寸空間碎片來源包括人類航天活動事件、爆炸解體事件和碰撞解體事件。本文對以上幾種空間碎片生成事件進(jìn)行了研究，并對碰撞事件控制、人為軌道清除、爆炸事件控制和任務(wù)后處理四種空間碎片環(huán)境減緩措施進(jìn)行分析。結(jié)合歷史航天活動統(tǒng)計規(guī)律和NASA標(biāo)準(zhǔn)解體模型，對航天事件中生成的空間碎片初始參數(shù)進(jìn)行預(yù)測，同時考慮了減緩措施對空間碎片環(huán)境的影響。
　　最后，