国外地球同步轨道目标天基光学监视策略 被引量：13

1

作者 牛照东 汪琳 +2 位作者 段宇 潘嘉蒙 陈曾平 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第3期310-320,共11页

空间目标观测策略是决定天基光学监视系统性能的关键因素之一,本文对国外已服役和在研的GEO目标天基光学监视系统及其观测策略进行了讨论。首先,概述了GEO目标天基光学监视技术的发展历程;然后,简要分析了GEO目标的轨道特性,并在此基础... 空间目标观测策略是决定天基光学监视系统性能的关键因素之一,本文对国外已服役和在研的GEO目标天基光学监视系统及其观测策略进行了讨论。首先,概述了GEO目标天基光学监视技术的发展历程;然后,简要分析了GEO目标的轨道特性,并在此基础上讨论了主流的GEO目标监视策略;最后,针对近年来呈现出的监视系统小型化和自主运行的发展趋势,对SBO载荷与3U CubeSat星座的目标监视性能进行了仿真评估。实验结果表明:SBO载荷和CubeSat卫星均可探测1 m直径的GEO目标,单颗SBO载荷探测GEO目标比例大于51%,观测弧长和重访周期分别约1.2°和1.5天,CubeSat星座则可探测超过90%的GEO目标,平均观测弧长和重访周期分别大于67.1°和小于0.4天。由此可见微小卫星通过组网能实现对GEO目标的独立自主监视。 展开更多

关键词 地球同步轨道目标 空间监视 天基光学监视 微小卫星

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面向天基光学监视的空间目标TLE拟合与跟踪方法 被引量：3

2

作者 李骏 吴京 +1 位作者 安玮 周一宇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2463-2469,共7页

针对天基光学监视特点和需求对TLE拟合方法进行改进,使其适于仅测角被动跟踪定轨应用.在采样拟合方法基础上,提出基于测角资料的TLE非线性最小二乘拟合方法;将TLE单点拟合方法与SGP4模型嵌入跟踪滤波过程,在混合坐标系中采用Sigma点卡... 针对天基光学监视特点和需求对TLE拟合方法进行改进,使其适于仅测角被动跟踪定轨应用.在采样拟合方法基础上,提出基于测角资料的TLE非线性最小二乘拟合方法;将TLE单点拟合方法与SGP4模型嵌入跟踪滤波过程,在混合坐标系中采用Sigma点卡尔曼滤波方法提高滤波稳定性.仿真结果表明,本文方法在获取非合作空间目标TLE的同时可实现摄动条件下天基光学被动跟踪. 展开更多

关键词 双行根数(TLE) 空间目标 天基光学监视 跟踪

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基于天基光学监视的空间目标跟踪方法研究 被引量：4

3

作者 李骏 安玮 周一宇 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期326-331,共6页

利用天基观测平台实现对空间目标的有效监视跟踪是空间监视的发展趋势.在对天基光学监视特点进行分析的基础上,通过对帧集内目标运动条痕线性拟合提取帧集测量信息,提出适合其数据特点的空间目标被动跟踪方法,并给出相应跟踪初始化方法... 利用天基观测平台实现对空间目标的有效监视跟踪是空间监视的发展趋势.在对天基光学监视特点进行分析的基础上,通过对帧集内目标运动条痕线性拟合提取帧集测量信息,提出适合其数据特点的空间目标被动跟踪方法,并给出相应跟踪初始化方法.该方法在降低信息处理数据流量的同时可以保证一定的精度. 展开更多

关键词 天基光学监视 空间目标 跟踪

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应用改进遗传算法优化天基光学监视平台轨道 被引量：3

4

作者 刘翔春 廖瑛 文援兰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期58-62,共5页

针对地球遮挡、地影、太阳光干扰、月光干扰、空间目标相对观测平台的角速度等约束对空间目标可见性的影响问题,基于已编目空间目标双行轨道根数,研究以太阳同步晨昏圆轨道作为观测平台轨道,采用改进多变异位自适应遗传算法对单星观测... 针对地球遮挡、地影、太阳光干扰、月光干扰、空间目标相对观测平台的角速度等约束对空间目标可见性的影响问题,基于已编目空间目标双行轨道根数,研究以太阳同步晨昏圆轨道作为观测平台轨道,采用改进多变异位自适应遗传算法对单星观测平台轨道倾角进行优化设计。仿真结果表明,改进的多变异位自适应遗传算法有效地解决了多变异位自适应遗传算法不能保证收敛到所有种群中最优个体的问题,且随机抽取10%左右的目标样本可以达到与采用所有目标相当的性能,计算效率提高约1个量级。 展开更多

关键词 空间目标 双行轨道根数 天基光学监视 光学可见性 多变异位自适应遗传算法 轨道优化

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基于立体观测的空间目标天基光学监视定位

5

作者 李骏 安玮 周一宇 《飞行器测控学报》 2008年第5期90-94,共5页

利用天基观测平台实现对空间目标的有效监视是空间监视的发展方向和必然趋势。本文提出充分利用天基光学观测灵活性，采用基于双／多星立体观测定位的方法，提高空间目标监视定位效能，并就系统观测条件进行分析。

关键词 立体观测 空间目标 天基光学监视 定位

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基于汇聚点观测的天基光学监视星座设计 被引量：2

6

作者 吴宇昊 吴京 +1 位作者 王雪莹 盛卫东 《飞行器测控学报》 CSCD 2014年第5期410-415,共6页

针对地球静止轨道目标监视问题,提出了一种基于汇聚点观测的天基光学监视星座设计方法。研究分析了地球静止轨道目标分布特性,针对静止轨道目标在特定位置分布密度较大的特点,设计了监视星座对汇聚点区域进行重点观测的策略。分析了监... 针对地球静止轨道目标监视问题,提出了一种基于汇聚点观测的天基光学监视星座设计方法。研究分析了地球静止轨道目标分布特性,针对静止轨道目标在特定位置分布密度较大的特点,设计了监视星座对汇聚点区域进行重点观测的策略。分析了监视星座的轨道类型和传感器观测策略,提出采用太阳同步轨道设计监视星座和相应的汇聚点区域观测的方法。在满足对汇聚点观测要求及同步带重访周期为1d的条件下,对星座进行了设计。仿真结果表明:设计的4颗卫星组成的观测星座,对同步带目标的重访周期小于1d,24h内的平均观测时间约为900s,且能观测到更多的同步带目标。该方法可供工程应用参考。 展开更多

关键词 地球静止轨道 汇聚点 天基光学监视星座 空间目标监视

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基于GEO带观测的天基光学监视系统设计 被引量：7

7

作者 刁华飞 李智 《航天控制》 CSCD 北大核心 2012年第5期66-70,共5页

基于重访周期对GEO带观测的天基光学空间监视系统进行了设计。首先,在建立重访周期与轨道高度、扫描带宽度关系的基础上,对监视卫星轨道进行了设计;其次,为延长对GEO带的观测时间,通过调整相机指向使其垂直于卫星轨道面,并与卫星本体+Y... 基于重访周期对GEO带观测的天基光学空间监视系统进行了设计。首先,在建立重访周期与轨道高度、扫描带宽度关系的基础上,对监视卫星轨道进行了设计;其次,为延长对GEO带的观测时间,通过调整相机指向使其垂直于卫星轨道面,并与卫星本体+Y方向一致,对相机指向进行了设计;最后,基于GEO目标观测时效性要求,对天基光学监视星座进行了设计。仿真结果表明,在自然交会观测模式下,本文设计的监视系统单星4天可实现对GEO带重访一次。与SBV相比,重访周期缩短了1天,4颗卫星组成的天基监视星座每天能够对GEO带重访一次。 展开更多

关键词 地球同步带 天基光学空间监视 重访周期 系统设计

原文传递

基于天基光学监视的空间目标MSC-SPKF跟踪方法

8

作者 李骏 安玮 周一宇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1460-1465,共6页

在对天基光学监视跟踪特点进行分析的基础上,提出样点状态转换修正球坐标-Sigma点卡尔曼滤波(MSC-SPKF)方法以实现对空间目标的三维被动跟踪。利用修正球坐标系和无迹变换(UT)分别在仅测角被动跟踪和获取非线性系统状态二阶矩方面的优势... 在对天基光学监视跟踪特点进行分析的基础上,提出样点状态转换修正球坐标-Sigma点卡尔曼滤波(MSC-SPKF)方法以实现对空间目标的三维被动跟踪。利用修正球坐标系和无迹变换(UT)分别在仅测角被动跟踪和获取非线性系统状态二阶矩方面的优势,选择在修正球坐标状态空间内进行Sigma点采样,并利用状态空间转换完成样点矢量非线性预测,最后在修正球坐标空间内完成滤波更新,并给出相应的初始化方法。仿真结果表明该方法在收敛性和稳健性上更有优势。 展开更多

关键词 空间目标 天基光学监视 无迹变换 卡尔曼滤波 跟踪

原文传递

天基光学空间监视指向策略研究 被引量：10

9

作者 刁华飞 李智 《航天控制》 CSCD 北大核心 2011年第6期39-43,共5页

针对如何提高天基光学监视对GEO目标的观测效率,开展了天基光学监视指向策略的研究。首先,对比分析了适合GEO带观测的几种天基光学监视轨道,并选择太阳同步晨昏轨道作为天基光学GEO目标观测轨道;其次,为充分利用光照条件并避免地影对GE... 针对如何提高天基光学监视对GEO目标的观测效率,开展了天基光学监视指向策略的研究。首先,对比分析了适合GEO带观测的几种天基光学监视轨道,并选择太阳同步晨昏轨道作为天基光学GEO目标观测轨道;其次,为充分利用光照条件并避免地影对GEO观测造成影响,分析了影响最佳指向角的2个因素———太阳矢量、轨道面法线矢量在地心惯性坐标系赤道面内的夹角和相机的视场角,并推导了最佳指向角的计算模型。最后,结合GEO目标的运动规律,提出了一种适合太阳同步晨昏轨道能够提高GEO目标观测效率的观测策略。 展开更多

关键词 地球同步轨道 天基光学空间监视 指向角 指向策略

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空间目标天基光学跟踪可观测性分析 被引量：2

10

作者 吴京 王博 +1 位作者 李骏 安玮 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期32-37,共6页

针对天基光学监视跟踪系统可观测性问题,建立了空间目标天基光学监视跟踪模型,引入跟踪滤波误差下限(CRLB)和系统可观测度定义,并提出了瞬时可观测度概念.结合仿真实验对测量条件、观测几何以及系统配置等影响系统跟踪可观测性的因素进... 针对天基光学监视跟踪系统可观测性问题,建立了空间目标天基光学监视跟踪模型,引入跟踪滤波误差下限(CRLB)和系统可观测度定义,并提出了瞬时可观测度概念.结合仿真实验对测量条件、观测几何以及系统配置等影响系统跟踪可观测性的因素进行了分析.仿真结果表明,所提出的可观测分析方法能实现对天基光学定位跟踪系统性能的客观有效评定. 展开更多

关键词 传感器 空间目标 天基光学监视 跟踪 可观测性

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混合坐标系下空间目标天基光学跟踪方法研究 被引量：2

11

作者 李骏 安玮 周一宇 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第10期1624-1628,共5页

在对天基光学监视跟踪特点进行分析基础上,利用直角坐标系和修正极坐标系分别在状态外推和线性测量更新方面具有的优势,采用混合坐标系下的扩展卡尔曼滤波方法实现对空间目标的三维被动跟踪,并给出相应初始化方法。仿真结果表明该方法... 在对天基光学监视跟踪特点进行分析基础上,利用直角坐标系和修正极坐标系分别在状态外推和线性测量更新方面具有的优势,采用混合坐标系下的扩展卡尔曼滤波方法实现对空间目标的三维被动跟踪,并给出相应初始化方法。仿真结果表明该方法与直角坐标系跟踪滤波具有一致的收敛趋势,并在收敛速度和稳健性上更有优势。 展开更多

关键词 空间目标 天基光学监视 混合坐标系 跟踪

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基于天基光学探测信息的GEO目标识别研究 被引量：7

12

作者 刁华飞 李智 《装备指挥技术学院学报》 2010年第5期55-59,共5页

分析了地球同步轨道（geosynchronous,GEO）目标的分布规律,根据目标表面的散射特性,建立目标的高次余弦散射模型,推导出空间目标在天基光学相机入瞳处的光度模型。在仅能获得目标光度数据的天基光学观测情况下,分析观测相角和目标姿态... 分析了地球同步轨道（geosynchronous,GEO）目标的分布规律,根据目标表面的散射特性,建立目标的高次余弦散射模型,推导出空间目标在天基光学相机入瞳处的光度模型。在仅能获得目标光度数据的天基光学观测情况下,分析观测相角和目标姿态对目标光度变化的影响,实现了对GEO目标的识别。仿真表明,该方法能够有效地实现对GEO目标工作状态和同类目标形状结构的识别。 展开更多

关键词 天基光学监视 GEO目标 光度特性 空间目标识别

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空间目标天基光学混合状态SPKF跟踪方法 被引量：2

13

作者 李骏 安玮 周一宇 《飞行器测控学报》 2009年第1期90-94,共5页

根据天基光学监视特点,利用直角坐标系和修正极坐标系分别在状态外推和状态更新上的优势,并引入UT变换避免空间目标非线性运动方程线性化外推的截断误差影响,实现对空间目标在混合状态空间的三维被动跟踪滤波。仿真结果表明,该方法在收... 根据天基光学监视特点,利用直角坐标系和修正极坐标系分别在状态外推和状态更新上的优势,并引入UT变换避免空间目标非线性运动方程线性化外推的截断误差影响,实现对空间目标在混合状态空间的三维被动跟踪滤波。仿真结果表明,该方法在收敛性和稳健性上更有优势。 展开更多

关键词 空间目标 天基光学监视 UT变换 跟踪

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摄动条件下空间目标天基光学跟踪方法研究

14

作者 李骏 安玮 周一宇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期2088-2092,共5页

该文针对摄动条件下的空间目标天基光学监视跟踪问题,引入UT变换和混合坐标系,在直角坐标空间内采用UT变换完成目标运动状态预测和预测协方差计算并考虑摄动因素影响,在修正球坐标空间内实现状态滤波更新,提出混合坐标SPKF跟踪方法,可避... 该文针对摄动条件下的空间目标天基光学监视跟踪问题,引入UT变换和混合坐标系,在直角坐标空间内采用UT变换完成目标运动状态预测和预测协方差计算并考虑摄动因素影响,在修正球坐标空间内实现状态滤波更新,提出混合坐标SPKF跟踪方法,可避免EKF线性截断误差影响并增强跟踪滤波稳定性。仿真结果表明,在密集采样和稀疏测量条件下该方法在收敛性和稳健性上均具有优势。 展开更多

关键词 空间目标跟踪 摄动 天基光学监视

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基于相对运动的GEO目标精确成像跟踪方法研究 被引量：5

15

作者 程瑞 林喆张艾 +1 位作者 于飞 何海燕 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第1期56-63,共8页

天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UK... 天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UKF跟踪算法的地球静止轨道(GEO)空间目标在轨高精度稳定跟踪定位方案。文章对两种相对运动轨道动力学模型在GEO目标跟踪中的效果进行了仿真,并以两种常用的模型作为参照进行了定量对比。仿真结果显示,文章所提出的跟踪算法方案能够实现三轴优于10cm精度的高带宽在轨稳定跟踪,可在天基相对运动跟踪研究及工程实践中用作参考。同时通过4种模型之间的仿真对比,发现在GEO目标相对跟踪中Schweighart模型比C-W模型精度高5%,但是计算量稍高。 展开更多

关键词 平方根无迹卡尔曼滤波 相对运动轨道动力学 成像跟踪 天基光学监视

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单星条件下基于被动测距的弹道参数估计性能分析 被引量：2

16

作者 李淼 黄源 +1 位作者 孙扬 林再平 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期328-334,共7页

在天基光学监视系统中,根据有限的导弹助推段观测信息估算目标的弹道参数是衡量系统性能的重要指标,对支持目标识别分类、判定威胁程度都有重要意义。本文针对单星观测条件下提高弹道参数估计精度的迫切需求,提出了天基条件下利用氧气A... 在天基光学监视系统中,根据有限的导弹助推段观测信息估算目标的弹道参数是衡量系统性能的重要指标,对支持目标识别分类、判定威胁程度都有重要意义。本文针对单星观测条件下提高弹道参数估计精度的迫切需求,提出了天基条件下利用氧气A吸收带被动测距提高估计精度的方法。利用MODTRAN对不同大气模型、不同气象、不同信噪比条件下的天基被动测距能力进行了仿真分析,在此基础上深入分析被动测距技术对弹道参数估计精度的提升能力,并与传统经验方法进行对比。仿真表明本文方法能够有效提高单星观测下的弹道参数估计精度。 展开更多

关键词 天基光学监视系统 助推段 弹道参数估计 被动测距

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