[發明專利]基于單個雷達軌道監測數據的解體事件感知方法及設備

有效

• 申請號: 201710596052.3
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN110020406B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 吳相彬;張耀;于友成;王華超
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 哈達

本發明提供一種基于單個雷達軌道監測數據的解體事件感知方法及設備，其方法包括：將時間和軌道面網格化為時間、軌道傾角和升交點赤經的多個時空網格；獲得未關聯目標及未關聯目標的初軌根數；根據未關聯目標的初軌根數，將未關聯目標分配到相應的時空網格內，獲得每個時空網格內未關聯目標的數目及篩選時段；通過無監督機器學習算法分析篩選未關聯目標，獲得解體簇群；通過統計分析獲得軌道傾角篩選范圍和升交點赤經篩選范圍；根據空間目標初軌根數，獲得疑似母體為處在篩選時段上且滿足軌道傾角篩選范圍和升交點赤經篩選范圍的空間目標；根據循環比較法對疑似母體進行篩選以獲得解體時間范圍及真正母體。

技術領域

本發明涉及空間突發事件領域，尤其涉及一種基于單個雷達軌道監測數據的解體事件感知方法及設備。

背景技術

太空中在軌的空間物體可能由于碰撞、自身爆炸產生碎片。太空空間物體的毀壞產生碎片稱之為解體事件。目前有研究表明，太空中在軌的空間物體(包括航天器、火箭殘骸、碎片)超過17000個，其中絕大部分為空間物體解體產生的空間碎片。近些年來更是發生了美俄衛星的碰撞解體事件，使得空間碎片的數量驟增。

厘米級以上空間碎片對航天器的裝置可導致航天器徹底損壞。毫米級或微米級空間碎片的撞擊累積效應將導致航天器性能下降或失效。因此，對太空中碎片的解體事件信息的獲取方法十分的重要。然而，傳統技術基于監測數據的解體事件信息感知不夠精確并且獲取速度慢。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠快速精確地基于單個雷達軌道監測數據的解體事件感知方法及設備，其中所述方法包括：獲取第一時間步長、軌道傾角步長和升交點赤經步長以將時間和軌道面網格化為時間、軌道傾角和升交點赤經的多個時空網格；

獲取雷達的目標監測數據和空間目標的初軌根數，獲得未關聯目標的初軌根數；

根據所述未關聯目標的初軌根數，將所述未關聯目標分配到相應的時空網格內，獲得每個時空網格內所述未關聯目標的數目及篩選時段，其中所述篩選時段為所述未關聯目標的數目大于等于預設閾值的時空網格對應的時間；

獲取所述篩選時段對應的未關聯目標為篩選未關聯目標，通過無監督機器學習算法分析所述篩選未關聯目標，獲得解體簇群；

統計分析所述解體簇群內的所述篩選未關聯目標，以獲得軌道傾角篩選范圍和升交點赤經篩選范圍；

根據所述空間目標初軌根數，獲得疑似母體為處在所述篩選時段上且滿足軌道傾角篩選范圍和升交點赤經篩選范圍的空間目標；

根據循環比較法對所述疑似母體進行篩選以獲得解體時間范圍及真正母體。

在一個實施例中，所述獲得所述篩選時段對應的未關聯目標為篩選未關聯目標，通過無監督機器學習算法分析所述篩選未關聯目標，獲得解體簇群的步驟包括：

獲取所述篩選時段對應的未關聯目標為篩選未關聯目標；

若所述篩選未關聯目標處在一個所述時空網格內，獲得所述篩選未關聯目標為一個解體簇群。

在一個實施例中，所述獲取所述篩選時段對應的未關聯目標為篩選未關聯目標，通過無監督機器學習算法分析所述篩選未關聯目標，獲得解體簇群的步驟包括：

獲得所述篩選時段對應的未關聯目標為篩選未關聯目標；

若所述篩選未關聯目標處在多于一個的所述時空網格內，獲取所述篩選未關聯目標的歷元時間、軌道傾角和升交點赤經，獲得第一聚類中心為所述歷元時間最小的篩選未關聯目標所處的時空網格的重心；

依次獲取非所述第一聚類中心所處時空網格的重心與所述第一聚類中心的距離，獲得第二聚類中心為所述距離最遠的時空網格的重心；