一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，属于空间轨道预报领域，一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，其具体步骤如下：空间目标的参数确定、空间目标的初步确定、空间目标的参考轨道的确定、空间目标的状态参数拆分、参考轨道的验算、空间目标运行轨迹的分割验算、分隔后轨迹的计算、分隔后运行轨道的拼接、预报轨道的确定、目标物运行轨迹确定和安全预报。它可以较大程度上可快速进行空间目标的轨道预报，同时保证了空间目标的对接安全和飞行安全。空间目标的对接安全和飞行安全。空间目标的对接安全和飞行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法


[0001]本专利技术涉及空间轨道预报领域，更具体地说，涉及一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法。

技术介绍

[0002]空间目标是指处于空中并进行移动的目标物或运行物，在空间目标移动时，随时间的推移，会演化为对应的移动轨迹，此时根据空间目标的运行姿态和空间目标当时所处的外环境因素，进行空间目标未来运行轨道的预测，并依据空间目标是否具有动力来源进行细分。
[0003]基于上述，本专利技术人发现：当进行空间目标的未来运行轨道的预测时，如果空间目标不处于预定的空间轨道进行运行时，此时需要对空间目标的轨道进行明确，此时若空间目标附近存在对接目标或者其他运行目标时，在进行空间目标轨道的精细分析和预报过程中，可能会导致空间目标的对接失败或者运行姿态受到干扰的情况。
[0004]于是，有鉴于此，针对现有的结构予以研究改良，提供一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

技术实现思路

[0005]1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，它可以较大程度上可快速进行空间目标的轨道预报，同时保证了空间目标的对接安全和飞行安全。
[0006]2．技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0007]一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，其具体步骤如下；步骤S1、空间目标的参数确定：选择需要进行观测的空间目标，并获取空间目标的状态参数；步骤S2、空间目标的初步确定：基于步骤S1的空间目标选择，基于光学观测的方法获取该空间目标的当前轨道参数，并判定空间目标的状态参数与轨道参数的匹配性；步骤S3、空间目标的参考轨道的确定；基于步骤S1，判定空间目标状态参数与轨道参数的无匹配性时，判定空间目标当前位置的参考轨道；步骤S4、空间目标的状态参数拆分：基于步骤S1的空间目标选择，同时基于空间目标的状态参数与步骤S2中的轨道参数的无匹配性时，对空间目标的状态参数进行拆分；步骤S5、参考轨道的验算：基于步骤S4空间目标状态参数拆分后的数据，代入参考轨道进行验算，判定空间目标的参考轨道是否准确；步骤S6、空间目标运行轨迹的分割验算：采集空间目标的运行轨迹，并按时间段进
行分隔，然后对分隔的时间段中的运行轨迹进行运算；步骤S7、分隔后轨迹的计算：基于步骤S6中的分隔轨迹，对每段分隔后的轨迹进行轨道计算；步骤S8、分隔后运行轨道的拼接：对多段运行轨道进行拼接，确定空间目标的较长轨道；步骤S9、预报轨道的确定：将步骤S7的轨道计算代入步骤S8中，确定空间目标的运算轨道；步骤S10、目标物运行轨迹确定：基于光学观测的方法扫描空间目标附近的目标物或障碍物，基于步骤S6、步骤S8和步骤S9的步骤，判定目标物运行轨迹；步骤S11、安全预报：基于步骤S9和步骤S10，确定空间目标飞行的安全。
[0008]进一步的，所述步骤S1中，空间目标的状态参数包括空间目标的自重、空间目标的运行方向、空间目标的运行速度和空间目标的运行姿态。
[0009]进一步的，所述步骤S2中，获取的空间目标的轨道参数为空间目标已确定的运行轨道。
[0010]进一步的，所述步骤S3中，确定参考轨道时的条件包括确定该空间目标的运行高度和确定该空间目标在该轨道在该位置时所受的星体引力；星体包括地球引力模型、太阳引力模型、月亮引力模型、太阳光压模型、大气阻力模型、地球发射压模型和潮汐摄动模型。
[0011]进一步的，参考轨道预定时建立50
×
50阶的地球引力模型、太阳引力模型、月亮引力模型、太阳光压模型、大气阻力模型、地球发射压模型和潮汐摄动模型。
[0012]进一步的，所述步骤S4中拆分空间目标的状态参数时，利用十字分解法分解空间目标的运行方向、空间目标的运行速度和空间目标的运行姿态；十字分解法分解空间目标的运行方向时包括空间目标处于参考轨道的运行方向和空间目标脱离预定义轨道的运行方向；十字分解法分解空间目标的运行速度时包括空间目标处于参考轨道的运行速度和空间目标脱离预定义轨道的运行速度；十字分解法分解空间目标的运行姿态时包括空间目标处于参考轨道的运行姿态和空间目标脱离预定义轨道的运行姿态。
[0013]进一步的，所述步骤S6中，进行运行轨迹分隔时的方法的参考因素包括轨迹长度和运行时间。
[0014]进一步的，进行运行轨迹分隔时：当空间目标处于低空运行且速度较低时，采用相同运行时间段进行轨迹分隔；当空间目标处于高空运行时，采用相同程度的运行轨迹进行分割；当空间目标处于高速运行时，采用相同程度的运行轨迹进行分割。
[0015]进一步的，所述步骤S11中进行安全预报时参考的因素为空间目标的运行时间和运行轨迹。
[0016]3．有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：本方案，在进行空间目标的未来飞行轨道预测时，根据空间目标的自重、运行方
向、运行速度和运行姿态等状态参数，进行空间目标的已确定的轨道验算，然后配合空间目标的高度和星体引力进行空间目标的参考轨道的运算，当空间目标不处于已确定轨道或者参考轨道运行时，采用十字分解法分解空间目标的状态参数的分解，并进行空间目标的轨道的最终预报，同时采用相同的方法确定对空间目标对接或者可能出现的障碍物的运行轨道进行预报，确定空间目标的精确对接或者飞行姿态的安全，该方法，较大程度上可快速进行空间目标的轨道预报，同时保证了空间目标的对接安全和飞行安全。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例1：请参阅图1，一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，其具体步骤如下；步骤S1、空间目标的参数确定：选择需要进行观测的空间目标，并获取空间目标的状态参数；步骤S2、空间目标的初步确定：基于步骤S1的空间目标选择，基于光学观测的方法获取该空间目标的当前轨道参数，并判定空间目标的状态参数与轨道参数的匹配性；步骤S3、空间目标的参考轨道的确定；基于步骤S1，判定空间目标状态参数与轨道参数的无匹配性时，判定空间目标当前位置的参考轨道；步骤S4、空间目标的状态参数拆分：基于步骤S1的空间目标选择，同时基于空间目标的状态参数与步骤S2中的轨道参数的无匹配性时，对空间目标的状态参数进行拆分；步骤S5、参考轨道的验算：基于步骤S4空间目标状态参数拆分后的数据，代入参考轨道进行验算，判定空间目标的参考轨道是否准确；步骤S6、空间目标运行轨迹的分割验算：采集空间目标的运行轨迹，并按时间段进行分隔，然后对分隔的时间段中的运行轨迹进行运算；步骤S7、分隔后轨迹的计算：基于步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，其特征在于：其具体步骤如下；步骤S1、空间目标的参数确定：选择需要进行观测的空间目标，并获取空间目标的状态参数；步骤S2、空间目标的初步确定：基于步骤S1的空间目标选择，基于光学观测的方法获取该空间目标的当前轨道参数，并判定空间目标的状态参数与轨道参数的匹配性；步骤S3、空间目标的参考轨道的确定；基于步骤S1，判定空间目标状态参数与轨道参数的无匹配性时，判定空间目标当前位置的参考轨道；步骤S4、空间目标的状态参数拆分：基于步骤S1的空间目标选择，同时基于空间目标的状态参数与步骤S2中的轨道参数的无匹配性时，对空间目标的状态参数进行拆分；步骤S5、参考轨道的验算：基于步骤S4空间目标状态参数拆分后的数据，代入参考轨道进行验算，判定空间目标的参考轨道是否准确；步骤S6、空间目标运行轨迹的分割验算：采集空间目标的运行轨迹，并按时间段进行分隔，然后对分隔的时间段中的运行轨迹进行运算；步骤S7、分隔后轨迹的计算：基于步骤S6中的分隔轨迹，对每段分隔后的轨迹进行轨道计算；步骤S8、分隔后运行轨道的拼接：对多段运行轨道进行拼接，确定空间目标的较长轨道；步骤S9、预报轨道的确定：将步骤S7的轨道计算代入步骤S8中，确定空间目标的运算轨道；步骤S10、目标物运行轨迹确定：基于光学观测的方法扫描空间目标附近的目标物或障碍物，基于步骤S6、步骤S8和步骤S9的步骤，判定目标物运行轨迹；步骤S11、安全预报：基于步骤S9和步骤S10，确定空间目标飞行的安全。2.根据权利要求1所述的一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，其特征在于：所述步骤S1中，空间目标的状态参数包括空间目标的自重、空间目标的运行方向、空间目标的运行速度和空间目标的运行姿态。3.根据权利要求1所述的一种基于光学观测的空间目标快速轨道预报方法，其特征在于：所述步骤S2中，获取的空间目标的轨道参数为空间目标已确定的运行轨道。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，亢瑞卿，任利春，李达，苏鹏，杜国超，亢志邦，
申请(专利权)人：北京开运联合信息技术集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：