[發明專利]一種多重約束下的多維度小行星探測目標篩選方法

在審

• 申請號: 201711264888.X
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108038290A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 喬棟;黃江川;賈飛達;胡勃欽;李翔宇;王曉磊
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鮑文娟

1.一種多重約束下的多維度小行星探測目標篩選方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：根據探測任務的多重約束強弱情況對約束進行分類和排序，確定篩選順序；

步驟二：確定探測時間范圍約束和探測器與地球的測控距離約束；

步驟三：根據步驟二確定的探測時間范圍約束和探測器與地球的測控距離約束，對小行星目標進行初選；

步驟四：根據探測器成像約束對目標進行進一步篩選；

步驟五：根據速度增量約束進一步篩選目標小行星，并確定篩選出的目標小行星數量。

2.如權利要求1所述的一種多重約束下的多維度小行星探測目標篩選方法，其特征在于：步驟一具體實現方法為，

根據探測器實際情況和任務要求，給出探測任務存在的約束類型和約束量級，并對多重約束強弱程度進行分類和排序；所述的多重約束包括探測時間范圍約束、探測器與地球的測控通信約束、探測器成像約束、探測器速度增量約束；其中探測時間范圍約束為強約束，決定任務執行的時間；其次是探測器與地球的測控通信約束，僅與探測器自身能力有關；探測器觀測條件約束和探測器速度增量約束均與目標小行星狀態有關；從計算復雜度分析，探測器速度增量約束最復雜，因此按照探測時間范圍約束、探測器與地球的測控通信約束、探測器成像約束順序進行篩選，最后以探測器速度增量為約束對目標進行篩選。

3.如權利要求2所述的一種多重約束下的多維度小行星探測目標篩選方法，其特征在于：步驟二具體實現方法為，

給定探測器在任務軌道運行所攜帶的燃料重量，評估探測器壽命，從而選定小行星飛越探測時間范圍，保證探測的可靠性；

根據探測器測控站的天線長度、所采用的碼速率確定目標探測器飛越小行星時與地球的最大距離約束。

4.如權利要求3所述的一種多重約束下的多維度小行星探測目標篩選方法，其特征在于：步驟三具體實現方法為，

近地小行星分為四種類型，分別為Amor型、Aten型、Apollo型和Atira型；采用小行星定軌星歷，考慮的各大天體攝動，對軌道進行遞推，搜索滿足探測時間范圍約束中與地球最近距離小于測控距離約束的目標小行星，軌道遞推的動力學模型為

r ·· = - r r 3 - Σ i = 1 11 μ i ( χ i χ i 3 + r i r i 3 ) , i = 1 , 2 , ... 11 - - - ( 1 ) ]]>

其中：r為探測器實時位置，μi為各攝動天體的引力常數，χi＝r-ri，ri為軌道積分過程中攝動天體實時的位置矢量，由小行星定軌星歷提供，積分終止時間為時間范圍約束的終點；軌道遞推后，篩選得到在滿足時間約束的區間內小行星距離地球距離滿足測控通信約束的目標小行星。