一种基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法，在现有机动检测技术和历史量测数据的基础上，利用线性化C

【技术实现步骤摘要】
一种基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法


[0001]本专利技术涉及空间相对导航
，具体为一种基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法。

技术介绍

[0002]随着人类对太空的逐步探索，航天任务日益频繁，在轨卫星等非合作目标数目迅速增长，空间环境愈加复杂，空间安全问题日益增加。为了避免碰撞等威胁，保障在轨航天器的安全运行，对可能具有威胁的非合作目标航天器进行轨道机动特征检测十分重要。
[0003]目前，国内外从不同角度对空间目标机动检测进行了研究，有的基于最小二乘法与卡尔曼滤波法研究小脉冲机动检测，有的利用小波分析工具实现轨道机动检测，根据小波系数曲线随小波分析尺度的变化趋势判定是否存在轨道机动，有的利用预报误差分布拟合实现卫星历史轨道机动检测，有的基于动力学模型的积分滤波实现机动检测，还有的基于Neyman
‑
Pearson准则实现目标航天器的机动检测。
[0004]目前机动检测方法有很多，但这些方法都是对目标航天器进行机动检测，未能对脉冲机动时目标相对速度变化量进行定量求解，同时对目标机动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据测角定轨导航得到有关追踪航天器相对目标航天器的位置R和速度V的量测量X，结合现有轨道机动检测技术，确定出目标航天器脉冲机动的参考时间段；步骤2，进行脉冲前估计和脉冲后估计，分别取参考时间段前、参考时间段加上收敛时间后若干个量测量作为线性化C
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W相对动力学模型的初始值、终端值，分别向后预测、向前预测参考时间段的相对轨道数据，再基于最小二乘加权整合得到脉冲前、后估计的相对轨道数据；步骤3，将所述脉冲前、后估计的相对轨道数据依次进行归一化处理，分别得到估计单位视线矢量和，将对应时刻的和进行叉乘并取模值，取模值最小时对应的时刻作为脉冲时刻T；步骤4，根据脉冲前后的估计的参考时间段的相对速度和脉冲时刻T，得到目标航天器相对速度变化为：，上标
‑
、+分别表示向后、向前预测，上标～表示估计。2.根据权利要求1所述的基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法，其特征在于，步骤1中的量测量为：，其中X为量测量，R、V分别表示追踪航天器相对目标航天器的位置和速度，具体为：，，其中，X、Y、Z表示追踪航天器在以目标航天器质心为原点的相对坐标系中的三轴相对位置坐标，、、表示追踪航天器在以目标航天器质心为原点的相对坐标系中的三轴相对速度。3.根据权利要求2所述的基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法，其特征在于，步骤2中脉冲前估计为：取参考时间段前k个量测量X作为线性化C
‑
W相对动力学模型的初始值，利用线性化C
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W相对动力学模型分别向后预测参考时间段的相对轨道数据，共k组；然后将这k组预测相对轨道数据进行最小二乘加权，得到参考时间段的估计相对轨道数据，R、V分别表示追踪航天器相对目标航天器的位置和速度，下标1，2，
……
，m表示脉冲机动的参考时间段。4.根据权利要求3所述的基于短弧历史数据的非合作目标机动特征检测方法，其特征在于，步骤2中脉冲前估计具体包括：步骤2.1，取参考时间段前k个量测量为：，先取量测量作为线性化C
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W相对动力学模型的初值，由分别预测出参考时间段的相对轨道数据，然后再依次取量测量X2‑
、X3‑
…
一直取到X
k
‑
作为线性化C
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚柏春，邓豪，杨世航，李爽，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：