[發(fā)明專利]一種空間碎片主動(dòng)清除方法的功效評(píng)估方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110271992.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112949074B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮冠華;李文皓;張珩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所;中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所廣東空天科技研究院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種空間碎片主動(dòng)清除方法的功效評(píng)估方法，其特征在于，包括步驟：

S100、設(shè)定包括但不限于技術(shù)成熟度、適用度、成本可接受度、能耗可接受度、碎片離軌耗時(shí)尺度以及安全度的空間碎片主動(dòng)清除方法的評(píng)估項(xiàng)目，并為每個(gè)評(píng)估項(xiàng)目賦予功效權(quán)重；

S200、確定空間碎片主動(dòng)清除方法的評(píng)估項(xiàng)目的評(píng)估方法，并為每個(gè)評(píng)估項(xiàng)目設(shè)定具體的功效值，并將空間碎片主動(dòng)清除方法與每個(gè)評(píng)估項(xiàng)目進(jìn)行匹配計(jì)算，獲得評(píng)估結(jié)果對(duì)應(yīng)的功效值；

S300、通過(guò)每個(gè)評(píng)估項(xiàng)目的評(píng)估結(jié)果對(duì)應(yīng)的功效值以及評(píng)估項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的權(quán)重，計(jì)算空間碎片主動(dòng)清除方法的功效等級(jí)和反應(yīng)空間碎片主動(dòng)清除方法的成本、能耗與離軌效益之間關(guān)系的功效系數(shù)，利用功效等級(jí)和功效系數(shù)表征空間碎片主動(dòng)清除方法的功效評(píng)估結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間碎片主動(dòng)清除方法的功效評(píng)估方法，其特征在于，在S100中，所述技術(shù)成熟度，設(shè)定為技術(shù)成熟度描述，空間碎片主動(dòng)清除方法的技術(shù)等級(jí)和技術(shù)成等級(jí)對(duì)應(yīng)的功效值；

所述適用度，設(shè)定為從空間碎片尺度和空間碎片軌道分布情況確定碎片主動(dòng)清除方法的適用度的功效值；

所述成本可接受，設(shè)定為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度、系統(tǒng)尺度、系統(tǒng)制造難度、系統(tǒng)可維護(hù)/重復(fù)性，以及系統(tǒng)研制預(yù)算五個(gè)方面的加和的功效值；

所述能耗可接受度，設(shè)定為以空間碎片主動(dòng)清除方法在發(fā)射段和任務(wù)段的組合能量消耗量為可接受度的功效值；

所述碎片離軌耗時(shí)尺度，設(shè)定為空間碎片主動(dòng)清除方法的目標(biāo)碎片離軌所需時(shí)間的功效值；

所述安全度，設(shè)定為空間碎片主動(dòng)清除方法是否會(huì)在方法進(jìn)行過(guò)程中產(chǎn)生新的空間碎片，以及二次產(chǎn)生碎片的概率的功效值；

空間碎片主動(dòng)清除方法的與技術(shù)成熟度、適用度、成本可接受度、能耗可接受度、碎片離軌耗時(shí)尺度以及安全度的設(shè)定進(jìn)行匹配，并獲得每個(gè)設(shè)定對(duì)應(yīng)的功效值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空間碎片主動(dòng)清除方法的功效評(píng)估方法，其特征在于，所述技術(shù)成熟度設(shè)定的技術(shù)成熟度描述包括碎片主動(dòng)清除方法的理論可行性，以及在理論可行性下的技術(shù)問(wèn)題或試驗(yàn)案例或應(yīng)用規(guī)模的限定，根據(jù)設(shè)定的技術(shù)成熟度描述分為0-10等級(jí)，并對(duì)應(yīng)賦予0-10等級(jí)的功效值數(shù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空間碎片主動(dòng)清除方法的功效評(píng)估方法，其特征在于，所述適用度設(shè)定的空間碎片尺度根據(jù)尺度從大到小約定：

空間碎片主動(dòng)清除方法適用的碎片尺度越小，則相應(yīng)的功效值S_a1越高，以及空間碎片主動(dòng)清除方法適用的碎片尺度范圍越寬，則相應(yīng)的功效值S_a1越高；

所述適用度的空間碎片的分布軌道情況具體包括空間碎片軌道高度、空間碎片的軌道傾角，空間碎片的分部軌道情況的功效值定義為S_a2；

所述適用度的整體的功效值定義為S_a，其計(jì)算公式為：

S_a＝∑_i＝1S_iω_i，i＝1,2,L；

其中，0≤ω_i≤1，且∑ω_i＝1；S_i＝S_a1，S_a1；ω_i表示所述適用度設(shè)定的空間碎片尺度和空間碎片的分布軌道情況的對(duì)應(yīng)功效值S_a1，S_a2的權(quán)重。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空間碎片主動(dòng)清除方法的功效評(píng)估方法，其特征在于，所述能耗可接受度，用于根據(jù)碎片主動(dòng)清除方法的能量具體包括發(fā)射時(shí)消耗量和任務(wù)時(shí)消耗量確定能耗可接受度的功效值；

其中，消耗量包括工質(zhì)消耗量和電能消耗量?jī)煞N形式，并通過(guò)發(fā)射時(shí)消耗量和任務(wù)時(shí)消耗量的單個(gè)或組合形式進(jìn)行能耗可接受度的功效值S_e，其計(jì)算公式為：

S_e＝S_el+S_em；

其中，S_el為地面發(fā)射段/任務(wù)段的消耗量，S_em為空間任務(wù)段的消耗量。