恒星目標重現(xiàn)與太空小碎片光學檢測技術(shù)研究.pdf

1、日益復雜的太空環(huán)境對太空飛行安全造成日益嚴重威脅。因此空間目標的監(jiān)測技術(shù)對于航天器安全飛行日益重要。另一方面,空間目標的監(jiān)測是太空軍事對抗不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)。空間目標天基監(jiān)測系統(tǒng)是未來太空感知的主要手段,是空間目標監(jiān)測領(lǐng)域的前沿技術(shù),對航天任務乃至國家安全都具有戰(zhàn)略意義。
　　地基光學望遠鏡、雷達探測器和無線電信號探測器組成的監(jiān)視網(wǎng),能夠?qū)臻g目標進行探測和跟蹤。但是,受到氣象、地理位置和時間的限制,使得該監(jiān)測網(wǎng)對于小目標以及目標

2、細節(jié)的觀測效果不盡人意。天基光學監(jiān)測技術(shù)對空間小目標能夠得到更好的監(jiān)測效果。但是搭建天基光學監(jiān)測需要大量的人力和物力,所以前期的監(jiān)測算法和監(jiān)測方案等都得在地面上進行模擬調(diào)試。本論文在對空間碎片和目標的監(jiān)測特點進行分析的基礎(chǔ)上,開展了在地面上利用計算機重現(xiàn)恒星背景星圖的研究,提出一種空間碎片光學監(jiān)測方案。本文研究的內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　1.研究了天基光學檢測系統(tǒng)涉及的時間系統(tǒng)和坐標系統(tǒng),分析了各坐標系統(tǒng)與地球歲差、章動之間的聯(lián)

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