一种太空碎片防护的数字孪生控制系统技术方案

本发明专利技术涉及太空垃圾防护技术领域，尤其涉及一种太空碎片防护的数字孪生控制系统，包括服务器

【技术实现步骤摘要】
一种太空碎片防护的数字孪生控制系统


[0001]本专利技术涉及太空垃圾防护
，尤其涉及一种太空碎片防护的数字孪生控制系统
。

技术介绍

[0002]太空碎片是宇宙空间中除正在工作着的航天器以外的人造物体，包括运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片与报废的卫星，航天器表面脱落的材料，航天器漏出的固体
、
液体材料，火箭和航天器爆炸
、
碰撞过程中产生的碎片等；目前太空轨道上的航天器越来越多，呈现爆发性增长态势，这势必导致太空垃圾显著增多，太空垃圾对航天器与航天员的威胁也将日益显著；
[0003]为防止太空碎片的威胁，世界各航天局通过多种方法对太空碎片进行监测，获得其大小
、
数量
、
重量及轨道数据等信息，用以评估威胁与避让，但是，现有技术中，在对太空碎片进行防护监测过程中，无法对太空碎片的威胁等级进行风险评估，进而降低目标飞行器的防护管理效果，且无法合理
、
有针对性对太空碎片进行处理；
[0004]针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种太空碎片防护的数字孪生控制系统，其特征在于，包括服务器
、
虚拟模型单元
、
自检评估单元
、
风险处理单元
、
匹配分析单元以及预警管理单元；当服务器生成运管指令时，并将运管指令发送至虚拟模型单元，虚拟模型单元在接收到运管指令后，立即采集目标飞行器的运行数据和目标碎片的危害数据，运行数据包括目标飞行器的飞行轨迹特征图和飞行速度，危害数据包括目标碎片的飞行轨迹特征图
、
碎片大小
、
碎片数量
、
碎片体积，并对运行数据和危害数据进行数字孪生体模拟操作，将得到的风险信号发送至自检评估单元；自检评估单元在接收到风险信号后，立即采集监测设备的运转影响数据，运转影响数据包括状态风险值和传输风险值，并对运转影响数据进行数据有效风险评估分析，将得到的正常信号发送至风险处理单元，将得到的告警信号经虚拟模型单元发送至预警管理单元；风险处理单元在接收到正常信号后，立即采集碎片处理设备的工作数据，工作数据包括运行影响值和执行风险值，并对工作数据进行碎片处理监管评估分析，将得到的异常信号发送至预警管理单元，将得到的危害评估系数
W
发送至匹配分析单元；匹配分析单元在接收到危害评估系数
W
后，立即对危害评估系数
W
进行处理决策匹配监管分析，将得到的一级管理信号
、
二级管理信号以及三级管理信号经风险处理单元发送至预警管理单元
。2.
根据权利要求1所述的一种太空碎片防护的数字孪生控制系统，其特征在于，所述虚拟模型单元的数字孪生体护理模拟过程如下：采集到目标飞行器运行一段时间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内目标飞行器的运行数据，并以运行数据构建目标飞行器的数字孪生体，获取到时间阈值内目标碎片的危害数据，并以危害数据构建目标碎片的数字孪生体，进而获取到目标飞行器和目标碎片的空间关系模拟特征图，并对空间关系模拟特征图进行判别分析：若空间关系模拟特征图中目标碎片的数字孪生体影响目标飞行器的数字孪生体飞行，且生成风险信号；若空间关系模拟特征图中目标碎片的数字孪生体未影响目标飞行器的数字孪生体飞行，且不生成任何信号
。3.
根据权利要求1所述的一种太空碎片防护的数字孪生控制系统，其特征在于，所述自检评估单元的数据有效风险评估分析过程如下：
S1
：获取到时间阈值内数据采集用监测设备的状态风险值，状态风险值表示检测设备的运行特征数据和影响参数信息所对应的数值超出预设阈值的个数，运行特征数据包括运行电流波动次数
、
运动电压均值
、
运行异响均值，影响参数信息包括线路受损面积
、
电磁干扰均值，并将状态风险值与存储的预设状态风险值阈值进行比对分析，若状态风险值大于预设状态风险值阈值，则将状态风险值大于预设状态风险值阈值的部分标记为监测影响值；
S2
：获取到时间阈值内数据采集用监测设备的传输风险值，传输风险值表示传输带宽低于预设传输带宽阈值的部分与传输距离经数据归一化处理后得到的积值，将传输风险值与存储的预设传输风险值阈值进行比对分析，若传输风险值大于预设传输风险值阈值，则将传输风险值大于预设传输风险值阈值的部分标记为传输干扰值；
S3
：将监测影响值和传输干扰值与其内部录入存储的预设监测影响值阈值和预设传输干扰值阈值进行比对分析：若监测影响值小于预设监测影响值阈值，且传输干扰值小于预设传输干扰值阈值，则生成正常信号；若监测影响值大于等于预设监测影响值阈值，或传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢瑞卿，王一一，李白璐，王硕，李小波，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：