地球同步轨道卫星威胁区及其空间物理范围计算方法技术

本发明专利技术提出了地球同步轨道(GEO)卫星异常接近威胁区概念及其计算方法，包括GEO卫星上/下威胁区概念，上/下威胁区空间位置关系和区域范围；GEO卫星上/下威胁区经度范围及时长计算方法；针对光学成像卫星工作模式，提出威胁区内安全窗口概念和计算方法；设定威胁距离和太阳光照角门限，对威胁区经度范围、时长和威胁区内安全窗口进行了求解。本发明专利技术所具有的收益效果为：采取定量化方式表述了地球同步轨道异常接近威胁区及威胁区内安全窗口概念，提出的威胁区空间区域范围、经度范围、时长和威胁区内安全窗口计算方法精度可靠，在GEO高价值目标安全防卫方面有重要应用价值。目标安全防卫方面有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】
地球同步轨道卫星威胁区及其空间物理范围计算方法


[0001]本专利技术属航天器安全管理领域，具体为地球同步轨道威胁区概念及空间物理范围计算方法。

技术介绍

[0002]进入21世纪以来，人类探索太空的进步和太空活动的日益频繁，航天发射活动不断增加，产生大量空间碎片和太空垃圾，使得太空安全问题日趋严重，已对在轨航天器构成威胁。地球同步轨道卫星作为最有价值航天器，其安全问题尤为凸显。地球同步轨道卫星安全防护措施在防护方面还存在不足，尤其是在防精细化测量方面，缺少有效措施。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是提供一种地球同步轨道卫星威胁区及其空间物理范围计算方法可有效解决上述
技术介绍
的问题。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提出了地球同步轨道卫星威胁区及其空间物理范围计算方法包括如下步骤：
[0005]预定义地球同步轨道(GEO)卫星威胁区概念，提出地球同步轨道(GEO)卫星上/下威胁区空间位置关系和区域范围计算方法，并根据光学载荷工作特点，提出了地球同步轨道(GEO)卫星威胁区内安全窗口计算方法。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地球同步轨道卫星威胁区及其空间物理范围计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预定义概念：(a)地球同步轨道卫星威胁区：地球同步轨道卫星威胁区指同步轨道卫星被其他卫星近距离接近后，产生碰撞风险，星载传感器可被精细化成像测量，在空间和时间上的物理区域范围；(b)地球同步轨道卫星上威胁区，下威胁区：地球同步轨道观测卫星轨道高度高于地球同步轨道卫星目标星，产生碰撞风险、具备精细化成像条件，接近距离小于距离门限的物理区域范围即为上威胁区；地球同步轨道观测卫星轨道高度小于地球同步轨道卫星目标星，产生碰撞风险、具备精细化成像条件，接近距离小于距离门限的物理区域范围即为下威胁区；(c)地球同步轨道卫星威胁区内安全窗口：地球同步轨道观测卫星进入地球同步轨道目标星威胁区内，观测卫星光学载荷因规避太阳直射需做载荷规避而产生的时间间隙即为威胁区内安全窗口；(2)根据预定义概念设计地球同步轨道卫星上威胁区经度范围及威胁区时长计算方法：观测卫星与目标卫星径向距离等于d时空间位置为A，静止轨道目标卫星定点位置为B；AB和BC距离为d，A与B星下点经度范围ω为∠AOB，上威胁区经度范围为2ω；则：ω＝F(R+h1,R,d)其中，F为∠AOB正弦函数，则：由于地球半径r(6378.137公里)和同步轨道高度h(35786公里)为常量，则R＝r+h，带入后得到：地球静止轨道周期T(23小时56分4秒)和地球半径r(6378.137公里)为常量；定义同步轨道上方观测卫星轨道周期T
u
，静止轨道卫星运转角速度为υ，观测卫星运行角速度为υ
u
，地心引力常数μ则：υ＝2π/T＝(μ/(r+h)2)
1/2
υ
u
＝2π/T
u
＝(μ/(r+h+h1)2)
1/2
观测卫星与静止轨道目标卫星运行角速度差：Δυ＝2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英，赵治，李浩，郭超，曹申艺，王玉姣，范莉娟，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三七六八部队，
类型：发明
国别省市：