[發明專利]一種地基大視場光電望遠鏡搜索觀測計劃生成方法

在審

• 申請號: 202210047203.0
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114440862A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李元新
• 申請（專利權）人: 深圳市微視星辰科技有限公司
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02;G06F17/16
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發明屬于太空態勢感知技術領域，具體涉及一種地基大視場光電望遠鏡搜索觀測計劃生成方法。本發明的核心是充分利用地基望遠鏡大視場廣域搜索效率高的優勢，主要包括：對探測對象區域及搜索策略進行參數化建模，基于參數對廣域搜索計劃制定任務進行定義描述；基于望遠鏡視場大小，對廣域搜索范圍進行網格化處理與排序；綜合空間可見約束、天光地影約束、月亮背景約束等條件，為每一步進時間戳進行搜索網格映射；匯總各組“時間戳?搜索網格”組合，生成最終的設備步進搜索觀測計劃。本發明克服了傳統基于“匯聚點”觀測的搜索方法局限性，可有效改善觀測目標測軌數據分布質量，對中高軌空間碎片搜索探測具有很強的針對性和實際可操作性。

技術領域

本發明屬于太空態勢感知技術領域，具體涉及一種地基大視場光電望遠鏡搜索觀測計劃生成方法。

背景技術

當前，太空正在經歷一場變革，巨型星座加速部署，空間碎片急劇增加，太空正變得越來越擁擠，進出太空、利用太空的難度逐步加大。航天器碰撞概率加大，碰撞、解體等事件時有發生，在軌資產安全防護、太空交通管理等對太空態勢感知的需求愈發強烈。利用光電望遠鏡對空間碎片進行探測、編目，是準確掌握空間碎片軌道運行情況，及時發現碰撞風險的有效手段。使用地基光電望遠鏡進行空間碎片探測，主要工作模式包括隨動跟蹤、等待攔截、廣域搜索等。當望遠鏡視場較大、且探測對象相對運動較慢時，采用廣域搜索方式，可滿足大視場多目標同時探測、廣域快速搜索發現等需求，充分發揮設備觀測效益，可有效應用于高軌空間碎片探測。

為提升高軌空間碎片搜索探測效果，需要在增加探測目標數量的同時，優化探測數據時間分布，以改善定軌精度。傳統的基于“匯聚點”觀測的搜索方式，是一種受限于小視場技術條件下，對高軌區域進行巡天普查的搜索方法，存在明顯局限性。由于高軌目標每一軌道周期內經過某一“匯聚點”的次數僅為一次，因此該方法對應的測量數據時間分布差，不利于快速確定目標軌道，提高定軌精度。

以大視場(視場角5°×5°以上)地基望遠鏡為對象，針對高軌道空間碎片搜索探測應用需求，尋找一種可實現對廣域高軌空間碎片進行多次遍歷的、簡捷易行的搜索觀測計劃生成方法，對于提高望遠鏡應用效益、改善高軌空間碎片探測編目效果，十分必要。

發明內容

本發明的目的是，針對上述問題，提出一種地基大視場光電望遠鏡搜索觀測計劃生成方法，實現廣域多頻次遍歷搜索與批量高軌目標多次探測，優化觀測數據分布。

本發明的核心是充分利用地基望遠鏡大視場廣域搜索效率高的優勢，建立大視場廣域搜索計劃生成的四步實現流程。第一步：對探測對象區域及搜索策略進行參數化建模，基于參數對廣域搜索計劃制定任務進行定義描述；第二步，基于望遠鏡視場大小，對廣域搜索范圍進行網格化處理與排序；第三步，綜合空間可見約束、天光地影約束、月亮背景約束等條件，為每一步進時間戳進行搜索網格映射；第四步，匯總各組“時間戳-搜索網格”組合，生成最終的設備步進搜索觀測計劃。

本發明的技術方案是：

一種地基大視場光電望遠鏡搜索觀測計劃生成方法，包括以下步驟：

S1、設置探測對象區域及搜索策略參數。根據地基大視場光電望遠鏡的中高軌空間碎片探測對象空域搜索參數模型，設置星下點經緯度范圍、搜索方向、搜索步長、參考高度、步進時間間隔、步進切換時間等參數。按以下步驟依次設置各參數：

S11、設置星下點經緯度范圍[(L,B)_s,(L,B)_e]組合參數，該組合參數定義對探測對象的矩形搜索空域，其中(L,B)_s表示星下點經度/緯度起始位置，(L,B)_e表示表示星下點經度/緯度結束位置。

S12、設置搜索方向d參數，該參數定義星下點經度、星下點緯度聯合搜索的步進策略。搜索方向d的取值為0或1，d＝1標識先固定星下點緯度、沿星下點經度方向搜索，d＝0標識先固定星下點經度、沿星下點緯度方向搜索。