基于空间密度模型的空间物体长期碰撞风险分析方法技术

本发明专利技术提供一种基于空间密度模型的空间物体长期碰撞风险分析方法，具体步骤如下：确定临近空间物体的长期分布范围，基于所述临近空间物体的长期分布范围，建立临近空间物体的空间密度模型；获得被保护卫星轨道的预报数据；利用被保护卫星轨道的预报数据和临近空间物体的空间密度模型，计算空间物体穿越被保护卫星所在位置“球壳”的概率，建立累积的长期碰撞概率随时间变化图的集合，每一个变化图对应一组离轨初值；针对碰撞概率随时间变化图集，通过进行随机选择、改变时间以计算将来任意时刻的碰撞概率、并进行求和，即可得到随时间变化的整个碰撞风险。本发明专利技术可以确保卫星运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于空间密度模型的空间物体长期碰撞风险分析方法
本专利技术涉及一种基于空间密度模型的空间物体长期碰撞风险分析方法，属于卫星运行安全评估

技术介绍
当前，世界各国已经部署的卫星和空间碎片主要集中在2000km以下的近地轨道、高度约为20000km附近的中高轨道以及地球同步轨道，未来还将部署更多数目的卫星运行在这些轨道区域，随之也会有更多的空间物体或者空间碎片运行在该区域，势必会对这些区域航天器的运行安全产生更大的碰撞风险。卫星的设计寿命一般是几年甚至十几年，在长期运行期间，确保卫星运行安全是极为重要的任务；卫星进行轨道机动或者到达寿命末期离轨时，也需要开展安全性分析，以减少对其它卫星可能带来的碰撞等不利影响。这都涉及到卫星的碰撞风险分析。当前，卫星的碰撞风险分析工作主要是基于两颗卫星的实际运动状态及其短期(几天)的轨道预报情况，计算两颗卫星之间的相对距离、相对速度进而计算碰撞概率，并随之开展碰撞预警与规避，或者针对某一时刻某一卫星相对在轨其它物体开展碰撞概率分析。为了确保卫星长期运行安全，目前还有以下问题亟待解决：(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空间密度模型的空间物体长期碰撞风险分析方法，其特征在于，具体步骤如下：/n(一)利用轨道预报模型确定被保护卫星在轨临近空间物体的半长轴和偏心率，以确定临近空间物体的长期分布范围；/n(二)基于所述临近空间物体的长期分布范围，建立临近空间物体的空间密度模型；/n(三)对于被保护卫星开展轨道演化分析，其中在轨卫星按照其寿命进行分析，离轨卫星则按设定时间长度进行分析，获得被保护卫星轨道的预报数据；/n(四)利用被保护卫星轨道的预报数据和临近空间物体的空间密度模型，计算空间物体穿越被保护卫星所在位置“球壳”的概率，建立累积的长期碰撞概率随时间变化图的集合，每一个变化图对应一组离轨初值；/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于空间密度模型的空间物体长期碰撞风险分析方法，其特征在于，具体步骤如下：
(一)利用轨道预报模型确定被保护卫星在轨临近空间物体的半长轴和偏心率，以确定临近空间物体的长期分布范围；
(二)基于所述临近空间物体的长期分布范围，建立临近空间物体的空间密度模型；
(三)对于被保护卫星开展轨道演化分析，其中在轨卫星按照其寿命进行分析，离轨卫星则按设定时间长度进行分析，获得被保护卫星轨道的预报数据；
(四)利用被保护卫星轨道的预报数据和临近空间物体的空间密度模型，计算空间物体穿越被保护卫星所在位置“球壳”的概率，建立累积的长期碰撞概率随时间变化图的集合，每一个变化图对应一组离轨初值；
(五)针对步骤四生成的碰撞概率随时间变化图集，通过进行随机选择、改变时间以计算将来任意时刻的碰撞概率、并进行求和，即可得到随时间变化的整个碰撞风险。


2.根据权利要求1所述基于空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：周静，张泽宇，杨慧，冯昊，赵峭，常进，武向军，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11