基于探測數據獲取空間碎片軌道參數方法研究.pdf

1、隨著人類航天事業(yè)的發(fā)展，空間碎片環(huán)境問題日益嚴重，受到人類越來越廣泛的關注。為了保證航天器在軌安全運行，需要設計航天器防護結構，空間碎片環(huán)境模型是設計航天器防護結構的基礎。由于起步比較晚，目前我國還沒有自主研發(fā)的空間碎片環(huán)境模型，導致無法準確評估在軌航天器的碰撞風險。因此，對空間碎片環(huán)境模型的研究有非常重要的意義?？臻g碎片環(huán)境模型的建立主要依據碎片數據庫的建立和建模理論的完善，本文研究基于探測數據獲取空間碎片軌道參數分布方法，并以NaK

2、液滴（鈉鉀液滴）觀測數據為例，由NaK液滴觀測數據推導了NaK液滴軌道參數分布。本文的主要研究內容如下：
　　首先，通過建立波束駐留模式雷達觀測幾何模型和原位探測器探測模型研究不同軌道參數碎片探測數據分布。調研波束駐留模式雷達觀測和天基原位探測建立相應的探測模型，探測模型可以將碎片軌道參數數據轉化為觀測數據，統(tǒng)計不同軌道參數碎片的模擬探測數據得到軌道參數到探測數據分布的條件概率，這是由探測數據推導碎片軌道參數分布的基礎條件。

3、>　　其次，研究由探測數據獲取軌道參數分布統(tǒng)計推斷方法。分析已有條件，使用貝葉斯統(tǒng)計推斷方法，利用探測數據、碎片軌道參數先驗分布和不同軌道參數范圍碎片的探測數據分布推導碎片軌道參數后驗分布；討論了碎片軌道參數先驗分布的確定方法；最后用模擬算例驗證貝葉斯統(tǒng)計推斷由探測數據獲取空間碎片軌道參數的可行性和正確性。
　　最后，研究NaK液滴空間分布特性。利用NaK液滴雷達觀測數據和貝葉斯統(tǒng)計推斷方法推導NaK液滴軌道參數分布；使用NaK液

4、滴源模型模擬的方法推導NaK液滴時空分布特性；對比兩種方法推導得到的NaK液滴空間分布，結果顯示兩種方法所得NaK液滴軌道參數分布具有相同的分布特點。
　　本文通過對空間碎片探測原理的研究，建立波束駐留模式雷達觀測模型和原位探測器探測模型，通過模擬計算可以得到不同軌道參數碎片的模擬觀測數據分布，是后面統(tǒng)計推斷的基礎；將貝葉斯統(tǒng)計推斷應用于空間碎片探測數據推導中，用模擬算例驗證了統(tǒng)計推斷方法的可行性和正確性；最后以NaK液滴觀測數據