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申请/专利权人：山东理工大学;武汉大学

摘要：本发明属于卫星轨道变轨探测技术领域，具体涉及一种基于轨道关联的低轨非合作目标变轨探测算法及装置，算法步骤包括获取非合作目标的观测弧段；反算得到TLE目标相对于测站的理论观测值；将理论观测值和实际观测值转换到同一个坐标系；开展常规的观测数据与现有空间目标编目库的匹配；改变常规阈值，针对潜在的变轨目标集合中的每个目标得到一组潜在的机动后的观测弧段；开展初轨确定，得到初始轨道参数；进行潜在的变轨后的监测数据的判定。本发明算法仅需非合作目标的观测数据和编目轨道信息，不需要历史机动信息；具有良好的自主迭代改进和恢复机动轨道的应用潜力，能够在计算机上自动运行并给出机动探测结果和变轨时刻和变轨量。

主权项：1.一种基于轨道关联的低轨非合作目标变轨探测算法，其特征在于包括以下步骤：S1、给定x个观测弧段，x个观测弧段来自n个非合作目标，获取非合作目标的观测弧段后，采用针对非合作目标的面内脉冲机动的机动探测，即只调整轨道高度不改变轨道面的机动事件；S2、将观测数据当天的空间目标编目库的TLE轨道，利用SGP4算法传播至观测值时刻，计算该时刻的测站坐标，并反算得到该TLE目标相对于测站的理论观测值；将理论观测值和实际观测值转换到同一个坐标系；S3、针对x个观测弧段，利用观测值o-c的方式，开展常规的观测数据与现有空间目标编目库的匹配工作，分别输出匹配成功和失败的观测弧段；S4、对于未能和TLE匹配成功的观测弧段以及潜在的变轨目标集合，改变观测弧段和TLE匹配的常规阈值为原来的若干倍，针对潜在的变轨目标集合中的每个目标得到一组潜在的机动后的观测弧段；S5、对于非合作目标潜在的机动后的观测弧段，利用距离搜索法开展初轨确定，得到初始轨道参数{t,a,e,i,o,w,m}，其中t为时刻，a、e、i、o、w、m为一组开普勒轨道根数；S6、将非合作目标的开普勒轨道根数和S5中的观测弧段转换至同一个坐标系，将非合作目标的开普勒轨道根数传播至观测弧段的初轨参考时刻，即为初始轨道参数对应的时刻，在相同时刻，计算非合作目标的开普勒轨道根数与S5中的观测弧段的初轨参考时刻的轨道根数的差异；S7、如果某个非合作目标只有一个变轨弧段，则比较该变轨弧段的初始轨道参数和该非合作目标的开普勒轨道根数，如果二者的差异小于设定的差异阈值，则认为该变轨弧段是潜在的该非合作目标变轨后的监测数据，其中，变轨弧段即为变轨后的观测弧段；S8、如果某个非合作目标有多个变轨弧段，假设有j个，则每个变轨弧段理论上对应得到一组开普勒轨道根数，得到j组开普勒轨道根数，依次比较j组开普勒轨道根数与该非合作目标的开普勒轨道根数，针对二者的差异小于设定的差异阈值的某组开普勒轨道根数对应的变轨弧段，则认为该变轨弧段是潜在的该目标变轨后的监测数据；S9、针对潜在的目标变轨后的监测数据所对应的变轨弧段，开展多弧段关联和定轨，如果这些变轨弧段关联、定轨成功，会得到多弧段定轨结果，则认为这些变轨弧段共同来自某一个非合作目标；否则，认为来自多个非合作目标；S10、比较S9的多弧段定轨结果和非合作目标的TLE轨道根数，比较两者轨道根数的差异；如果轨道倾角差异小于轨道倾角阈值，且升交点经度差异小于升交点经度阈值，而半长轴差异大于半长轴阈值，则继续进行S11的判断，否则认为该非合作目标没有发生机动；S11、计算多弧段定轨结果和非合作目标的TLE轨道根数的轨道坐标系的差异，即径向、沿轨和法向三个方向的差异，如果径向和沿轨方向存在差异而法向方向不存在差异，则认为非合作目标发生了机动；S12、对于发生了机动的非合作目标，针对其多弧段定轨结果和非合作目标的TLE轨道根数，计算两者的最接近距离和估计变轨时刻，完成变轨探测。

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百度查询： 山东理工大学 武汉大学 一种基于轨道关联的低轨非合作目标变轨探测算法及装置