[發明專利]近地小行星撞擊軌道的生成方法和裝置

有效

• 申請號: 202110242507.8
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112861373B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 劉靜;楊志濤;程昊文
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/08;G06F111/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種近地小行星撞擊軌道的生成方法，其特征在于，包括：

根據近地小行星在當前時刻的軌道參量和地球在當前時刻的位置量，計算所述近地小行星模擬撞擊地球的軌道的軌道根數，所述近地小行星軌道參量包括半長軸、偏心率和軌道傾角，所述軌道根數包括平近點角、近日點幅角和升交點赤經，其中，由真近點角通過開普勒運動方程計算得到所述平近點角M，所述近點角通過公式(1)計算得出：

r_Ast表示小行星的日心距，r_E表示地球的日心距，a表示小行星半長軸、e表示小行星偏心率，f表示真近點角，(X_E,Y_E,Z_E)表示地球在黃道坐標系下的位置量；

所述近日點幅角通過公式(2)計算得出：

Z_Ast＝r_Astsin(ω+f)sini＝Z_E(2)

Z_Ast表示小行星在黃道坐標系下的Z方向分量，Z_E表示地球在黃道坐標系下的Z方向分量，i表示小行星軌道傾角，ω表示近日點幅角；

所述升交點赤經通過公式(3)計算得出：

Ω＝arctan(Y_E/X_E)-(ω+f)cosi(3)

Ω表示升交點赤經；

根據所述軌道根數計算所述近地小行星形成撞擊地球的軌道的概率，包括：

根據預設的撞擊距離閾值和所述軌道根數計算獲得所述概率，計算公式包括公式(4)和公式(5)：

其中，P表示撞擊的概率，δ表示預設的撞擊距離閾值，Δf表示近地小行星撞擊地球的真近點角的取值區間；

通過蒙特卡洛仿真方法生成一隨機數；

將所述隨機數與所述概率進行比較，以判斷所述近地小行星是否構成威脅，其中，所述隨機數是通過隨機數函數生成的隨機數；

若所述隨機數大于所述概率，則所述近地小行星不構成潛在威脅，舍棄所述近地小行星模擬撞擊地球的軌道；

若所述隨機數小于等于所述概率，則所述近地小行星構成潛在威脅，保留所述近地小行星模擬撞擊地球的軌道為所述撞擊軌道。

2.根據權利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述預設的撞擊距離閾值的取值范圍為地球半徑的1～1.5倍。

3.根據權利要求2所述的生成方法，其特征在于，所述隨機數的范圍是0至預設閾值，所述預設閾值的取值范圍為1×10^-6～1×10^-4。

4.根據權利要求1至3任一項所述的生成方法，其特征在于，在判斷所述近地小行星是否構成威脅后還包括：將多個判定為構成潛在威脅的小行星的撞擊軌道構建成潛在威脅近地小行星軌道集。