天基激光移除空间碎片仿真平台研究与开发

论文摘要

为了从空间碎片和天基移除系统两方面分析激光驱动碎片变轨过程,优化移除任务规划和策略,基于真实的可观测空间碎片数据,设计并开发了一套天基激光移除空间碎片三维数值仿真平台。首先从总体设计出发,对三维数值仿真平台的需求分析、总体框架、模块功能进行了明确的描述。其次通过对激光驱动空间碎片变轨过程数学模型的分析,确定了各模块的具体实现方法。最后采用C++/Qt开发了三维数值仿真平台,通过仿真验证了设计平台的有效性。该仿真平台可用于不同天基平台和目标碎片的任务规划、碎片分布热点区域和航天器防护区域的方案设计及空间环境治理体系的优化设计。

论文目录

• 1 三维变轨模型
• 2 三维变轨模型
•   2.1 碎片和移除平台的初始状态
•     （1） TLE数据中每天环绕地球的圈数n转换为轨道六要素中的动量矩h
•     （2） 平近点角M转换为真近点角f
•   2.2 最短相对距离Dmin
•   2.3 碎片和移除平台轨道随时间的变化关系
•   2.4 实时相对距离D
•   2.5 激光烧蚀驱动碎片
•   2.6 碎片移除判据
• 3 仿真平台设计
•   3.1 仿真平台需求分析
•   3.2 系统框架设计
•     （1） 空间碎片态势推演模块
•     （2） 轨道计算分析模块
• 4 仿真平台开发及仿真运行效果
•   （1） 天基激光移除特定空间碎片的实时过程
•   （2） 针对特定区域的多个碎片采用多个移除平台的移除过程
• 5 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨武霖,陈川,余谦,李明,龚自正

关键词: 碎片主动移除,天基激光,三维数值仿真,变轨模型,任务规划

来源: 中国空间科学技术 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 安全科学与灾害防治,航空航天科学与工程

单位: 北京卫星环境工程研究所,北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程重点实验室,中国空间技术研究院

基金: 国防科工局“十三五”碎片专项(KJSP-2016-0401-03)

分类号: V528

DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2019.0002

页码: 59-66

总页数: 8

文件大小: 2768K

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