空间多目标探测系统及方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
空间多目标探测系统及方法
本专利技术涉及空间
，尤其涉及空间碎片、小行星等空间目标的地基探测技术，更具体地涉及一种空间多目标探测系统及方法。
技术介绍
地基雷达作为主动探测设备，与光学探测设备相比，可探测大的空域，具有全天候、全天时工作的优点，是中低轨空间碎片探测的主要方式。截至2014年底，被例行跟踪且进行编目的地球轨道目标已达16906个，其中只有约6％是有效载荷，其余全是空间碎片，尺寸1cm以上的空间碎片已超过50万个。空间碎片的存在对航天器的正常运行带来极大危害。近地小天体对地球潜在的撞击威胁越来越得到人们的认识和重视。地基雷达探测可以弥补光学探测中近地小行星亮度暗弱、运动速度快、不易捕获等缺点；不仅可以实现对近地小行星快速捕获、精密定轨，进而研究其动力学行为和潜在的危险评估；还可以观测小行星的形状和表面性质。截止到2013年5月，地基雷达已经对522个太阳系小天体进行过观测，包括133颗主带小行星、373颗近地小行星，以及16颗彗星，其中20多颗小行星已有雷达观测反演出的形状模型。目前地基雷达观测主要采用大型相控阵雷达、电子篱笆和大型机械跟踪雷达等...
【技术保护点】
1.一种空间多目标探测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对多个接收天线信号中的每一个进行互相关计算；步骤2：根据互相关计算结果获得亮度分布函数，并实现观测区域的综合孔径成图；步骤3：利用已观测的数据或预测计算，实现对所述综合孔径成图中宇宙背景噪声的抑制；步骤4：根据观测数据或轨道力学模型，修正所述综合孔径成图中空间目标运动造成的图像模糊；步骤5：通过阈值判断实现所述综合孔径成图中多目标的识别和方向估计；步骤6：针对选定目标方向，实现每个天线相对于相位中心的时延和相位差计算，进行时延和相位调整；步骤7：根据时延和相位差计算值，实现各天线信号在选定目标方向的对齐；步骤8：...
【技术特征摘要】
1.一种空间多目标探测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对多个接收天线信号中的每一个进行互相关计算；步骤2：根据互相关计算结果获得亮度分布函数，并实现观测区域的综合孔径成图；步骤3：利用已观测的数据或预测计算，实现对所述综合孔径成图中宇宙背景噪声的抑制；步骤4：根据观测数据或轨道力学模型，修正所述综合孔径成图中空间目标运动造成的图像模糊；步骤5：通过阈值判断实现所述综合孔径成图中多目标的识别和方向估计；步骤6：针对选定目标方向，实现每个天线相对于相位中心的时延和相位差计算，进行时延和相位调整；步骤7：根据时延和相位差计算值，实现各天线信号在选定目标方向的对齐；步骤8：将各接收天线的信号值进行同向相加，实现对选定目标方向的信号源的观测。2.如权利要求1所述的空间多目标探测方法，其特征在于，步骤1中，对于具有N个天线单元的接收天线阵，对每一个天线单元的接收天线信号进行互相关计算的互相关函数表示为：式中，si(t)和sj(t)分别是天线i和天线j接收并经采样后的信号，其中i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，N；R(uk，vk)是互相关函数，k＝1，2，…，K，K是天线阵中基线的数量；τ(uk，vk)是时延补偿函数，φ(uk，vk)是相位补偿函数，τ(uk，vk)和φ(uk，vk)是补偿由于两天线信号传播程差和设备差异所导致的时延和相位差；uk和vk分别是天线i和天线j基线矢量的x和y分量与信号中心波长的比值；j是虚数单位；t表示时间，t1和t2分别是积分开始和结束时间。3.如权利要求2所述的空间多目标探测方法，其特征在于，步骤1中R(uk，vk)通过快速傅立叶变换FFT来计算。4.如权利要求1所述的空间多目标探测方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：步骤21：计算观测区域初步的二维亮度分布图，所述二维亮度分布图公式如下：式中，ID(Δl，Δm)是观测到的未经波束洁化的亮度分布函数，g(uk，vk)是调整天线阵等效波束的加权函数，Δl和Δm是相对于观测中心的方向余弦变量；步骤22：对所述二维亮度分布图进行洁化。5.如权利要求4所述的空间多目标探测方法，其特征在于，步骤22中所述洁化步骤是通过对所述亮度分布函数去卷积操作来实现的。6.如权利要求5所述的空间多目标探测方法，其特征在于，步骤2...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔德庆，张凯，李春来，张洪波，苏彦，朱新颖，李臣，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：北京,11
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