天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了天‑地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的系统及方法，所述该系统包括天基激光站、地基激光站和天基平台激光雷达探测预警系统，采用非接触式的方式改变目标空间碎片的运动轨迹，成本低廉，高可靠性，具有安全可控，可重复使用的优点；同时避免使用化学火箭发射方式所带来的高昂成本、低可靠性、难以重复使用、回收成本高以及失控后会产生新的太空垃圾的缺点；与其他空间碎片清除技术成本既包括空间碎片清除装置运载到太空的成本，再加上装置本身的成本外，几乎没有装置运载到太空的成本。

【技术实现步骤摘要】
天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的系统及方法
本专利技术属于航空航天控制
，具体涉及天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的系统及方法。
技术介绍
空间碎片，是一切在地球轨道上无功能的人造物体的统称；随着世界范围内航天事业的大力发展，人类发射入轨的航天器越来越多，随之而产生的空间碎片也越来越大；这种失去功能的太空垃圾，严重威胁着在轨航天器的安全，对航天器和航天员的生命财产造成巨大的威胁；这其中，根据美国国家航空航天局(NASA)的研究，人类使用最频繁的近地轨道是绝大多数空间碎片密集分布的区域，达到超临界状态的空间碎片在未来有可能引发空间物体间的连级碰撞反应；纳秒脉冲激光驱动技术是一种应用瞬态高能激光辐照对小尺寸空间碎片进行探测和跟瞄，通过辐照作用驱动碎片，降低或抬高其轨道，使其进入大气层烧毁或离开带状环形保护区域以达到清洁的目的；这种技术具有无污染、高效率、低成本的优点，被认为是最具备潜力的主动移除方法。以美、德、日、俄为代表的国家对采用高能辐照技术移除空间碎片的研究起步较早，而国内在这方面的工作开展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的方法，其特征在于，所述该方法包括以下步骤：/n步骤一：搭建天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动系统，该系统包括天基激光站、地基激光站和天基平台激光雷达探测预警系统，所述天基激光站部署在轨道半径为r

【技术特征摘要】
1.天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的方法，其特征在于，所述该方法包括以下步骤：
步骤一：搭建天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动系统，该系统包括天基激光站、地基激光站和天基平台激光雷达探测预警系统，所述天基激光站部署在轨道半径为rL的外层空间，并在轨道半径为rL的圆形轨道上运行，地基激光站为基激光发射站，并在天基激光站和地基激光站上搭载自适应纳秒脉冲激光发射器，天基平台激光雷达探测预警系统设置在天基激光站上，形成天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动系统；
步骤二：在搭建完成天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动系统后，利用自适应纳秒脉冲激光发射器发射激光对目标太空碎片进行清理：
S1.当天基平台激光雷达探测预警系统检测到目标太空碎片的飞行高度在天基激光站搭载的自适应纳秒脉冲激光发射器的最大作用距离的近地轨道内时；
S2.搭载在天基激光站上的自适应纳秒脉冲激光发射器发射激光，目标太空碎片在强激光辐照作用下，产生反冲冲量，获得速度增量，减速变轨，与大气层发生摩擦，当天基平台激光雷达探测预警系统检测到目标太空碎片的飞行高度在天基激光站搭载的自适应纳秒脉冲激光发射器的最大作用距离的近地轨道外时，天基激光不再作用；
S3.当天基平台激光雷达探测预警系统检测到天基平台激光雷达探测预警系统检测到目标空间碎片再次进入天基激光站的作用范围时，激光继续辐照碎片，直至碎片最终坠入大气层烧毁。


2.根据权利要求1所述的天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的方法，其特征在于，步骤一所述的自适应纳秒脉冲激光发射器能够发射激光重复频率为100Hz、脉冲宽度不大于8ns、激光波长为532nm的纳秒脉冲激光。


3.根据权利要求1所述的天-地基自适应纳秒脉冲激光驱动近地轨道目标的方法，其特征在于，步骤S2所述的目标太空碎片是指飞行高度在400～2000km的近地轨道上的尺寸在1～10cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：方英武，梁晓博，张广鹏，
申请(专利权)人：西安外事学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61