地球静止轨道卫星碰撞碎片短期演化风险分析

论文摘要

地球静止轨道(GEO)卫星与空间碎片发生碰撞后短期内会出现无地面观测数据的情况。为解决该问题,筛选了所有运行或穿越GEO区域的空间目标,分析了数值法和解析法在进行接近分析时的优劣势,给出了基于弦截法的接近分析数值求解方法,运用SDP4模型进行轨道预报。运用质量守恒和动量守恒对NASA标准解体模型进行修正,生成空间碎片信息。针对短期演化风险,在无连锁碰撞研究需求时进行假设,进而简化碰撞概率计算方法。对GEO区域内碎片的碰撞和穿越GEO区域碎片的碰撞2类事件进行分析,在碰撞完全解体和非完全解体2种条件下,分析3 d内碰撞产生的碎片对GEO区域的威胁程度。仿真实验结果表明:在完全解体的情形下,新产生的空间碎片3 d内与原有空间目标会发生100多次小于20 km的接近,最近距离降低到214.4 m。在无地面对新生成空间碎片观测数据的条件下,该研究为航天器规避机动提供参考,为下一步的长期演化分析提供理论借鉴。

论文目录

• 0 引言
• 1 空间目标筛选
• 2 基于弦截法的接近分析算法
• 3 轨道演化与近似碰撞概率计算
• 4 算例仿真
•   4.1 完全解体仿真
•     4.1.1 情形1
•     4.1.2 情形2
•   4.2 非完全解体仿真
•     4.2.1 情形3
•     4.2.2 情形4
• 5 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张海涛,张占月,吴帅,魏斌

关键词: 地球静止轨道卫星,碰撞解体,接近分析,轨道演化,碰撞概率

来源: 上海航天 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: 航天工程大学研究生院,航天工程大学太空安全研究中心

分类号: V528

DOI: 10.19328/j.cnki.1006-1630.2019.01.011

页码: 67-78

总页数: 12

文件大小: 525K

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