本申請(qǐng)涉及航天，特別是涉及一種空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、空間碰撞預(yù)警技術(shù)主要包括空間編目數(shù)據(jù)獲取、軌道實(shí)時(shí)更新、危險(xiǎn)目標(biāo)篩選、碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。篩選危險(xiǎn)目標(biāo)的方法通常包括高度篩選、幾何篩選、時(shí)間篩選。通過(guò)對(duì)危險(xiǎn)目標(biāo)的篩選，可剔除掉大部分與航天器不相交的空間目標(biāo)，對(duì)剩余的目標(biāo)進(jìn)行碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，即可判別航天器的在軌安全。

2、但是目前篩選危險(xiǎn)目標(biāo)的方法的準(zhǔn)確性較低，仍然無(wú)法保證航天器的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面，提供一種空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，包括：

3、獲取目標(biāo)航天器的軌道根數(shù)和待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道根數(shù)；

4、根據(jù)所述空間目標(biāo)的軌道根數(shù)對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻和所述空間目標(biāo)的遠(yuǎn)近點(diǎn)高度，對(duì)所述待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第一目標(biāo)集合；

5、分別確定所述目標(biāo)航天器與所述第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道面交線(xiàn)、交點(diǎn)位置以及過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，并根據(jù)交點(diǎn)位置和過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，對(duì)所述第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第二目標(biāo)集合；

6、設(shè)置外推區(qū)間和步進(jìn)，并預(yù)報(bào)每個(gè)步進(jìn)下所述目標(biāo)航天器和所述第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的位置，以對(duì)所述第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第三目標(biāo)集合；

7、對(duì)所述第三目標(biāo)集合中各所述空間目標(biāo)與所述目標(biāo)航天器的交會(huì)時(shí)間進(jìn)行修正，以得到危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)集合以及危險(xiǎn)交會(huì)時(shí)間窗口序列。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述空間目標(biāo)的軌道根數(shù)對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻和所述空間目標(biāo)的遠(yuǎn)近點(diǎn)高度，對(duì)所述待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第一目標(biāo)集合的步驟包括：

9、從所述待篩選目標(biāo)集合中篩選出軌道根數(shù)所對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻落入預(yù)警時(shí)間區(qū)間的空間目標(biāo)，得到空間目標(biāo)集合；

10、針對(duì)所述空間目標(biāo)集合中的各空間目標(biāo)：若目標(biāo)航天器的近地點(diǎn)高度與空間目標(biāo)的遠(yuǎn)地點(diǎn)高度超出安全距離，或者空間目標(biāo)的近地點(diǎn)高度與目標(biāo)航天器的遠(yuǎn)地點(diǎn)高度超出安全距離，則將對(duì)應(yīng)的空間目標(biāo)從空間目標(biāo)集合中剔除，得到所述第一目標(biāo)集合。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分別確定所述目標(biāo)航天器與所述第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道面交線(xiàn)、交點(diǎn)位置以及過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，并根據(jù)交點(diǎn)位置和過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，對(duì)所述第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第二目標(biāo)集合的步驟包括：

12、在預(yù)警時(shí)間區(qū)間內(nèi)，利用二體模型確定所述目標(biāo)航天器與所述第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道面交線(xiàn)、交點(diǎn)位置、以及過(guò)交點(diǎn)時(shí)間、；

13、確定各組的最小值以及各組的最小值；

14、將的空間目標(biāo)以及的空間目標(biāo)從所述第一目標(biāo)集合中剔除，得到所述第二目標(biāo)集合，其中，，為距離閾值，為時(shí)間閾值。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)置外推區(qū)間和步進(jìn)，并預(yù)報(bào)每個(gè)步進(jìn)下所述目標(biāo)航天器和所述第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的位置，以對(duì)所述第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第三目標(biāo)集合的步驟包括：

16、設(shè)置第一外推區(qū)間和第一步進(jìn)，并利用簡(jiǎn)化常規(guī)攝動(dòng)模型預(yù)報(bào)每個(gè)所述第一步進(jìn)下所述目標(biāo)航天器的位置和所述第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的位置；

17、確定各組的最小值；

18、將的空間目標(biāo)從所述第二目標(biāo)集合中剔除，得到第一集合；

19、設(shè)置第二外推區(qū)間和第二步進(jìn)，并利用高精度軌道預(yù)報(bào)模型預(yù)報(bào)所述目標(biāo)航天器在每個(gè)所述第二步進(jìn)下的位置，利用簡(jiǎn)化常規(guī)攝動(dòng)模型預(yù)報(bào)所述第一集合中各所述空間目標(biāo)在每個(gè)所述第二步進(jìn)下的位置；

20、確定各組的最小值；

21、將的空間目標(biāo)從所述第一集合中剔除，得到所述第三目標(biāo)集合；

22、其中，和均為距離閾值。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一外推區(qū)間為，所述第二外推區(qū)間為，其中，為所對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻，為時(shí)間閾值，。

24、在其中一個(gè)實(shí)施例中，，所述第一步進(jìn)大于所述第二步進(jìn)。

25、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述對(duì)所述第三目標(biāo)集合中各所述空間目標(biāo)與所述目標(biāo)航天器的交會(huì)時(shí)間進(jìn)行修正的步驟中，采用牛頓迭代法進(jìn)行交會(huì)時(shí)間的修正。

26、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)所述待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第一目標(biāo)集合的步驟之前，所述空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法還包括：將所述待篩選目標(biāo)集合中的各空間目標(biāo)拆分為若干個(gè)子集合；

27、針對(duì)每個(gè)所述子集合，均分別執(zhí)行后續(xù)篩選的步驟，所述危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)集合為對(duì)各個(gè)所述子集合分別進(jìn)行篩選后得到的第三目標(biāo)集合的集合。

28、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面，提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法。

29、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法。

30、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，首先可以獲取到目標(biāo)航天器的軌道根數(shù)和待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道根數(shù)，然后根據(jù)空間目標(biāo)的軌道根數(shù)對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻和空間目標(biāo)的遠(yuǎn)近點(diǎn)高度，對(duì)待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行初步篩選，得到第一目標(biāo)集合，再分別確定目標(biāo)航天器與第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道面交線(xiàn)、交點(diǎn)位置以及過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，并根據(jù)交點(diǎn)位置和過(guò)交點(diǎn)時(shí)間對(duì)第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步篩選，得到第二目標(biāo)集合，接著再設(shè)置外推區(qū)間和步進(jìn)，并預(yù)報(bào)每個(gè)步進(jìn)下目標(biāo)航天器和第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的位置，以對(duì)第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行再次篩選，得到第三目標(biāo)集合，最后對(duì)第三目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)與目標(biāo)航天器的交會(huì)時(shí)間進(jìn)行修正，以得到危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)集合以及危險(xiǎn)交會(huì)時(shí)間窗口序列。由此，通過(guò)上述多重篩選，突破了常規(guī)的局限于二體意義下的篩選，全面考慮了各因素對(duì)軌道根數(shù)的影響，最終得到的危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)集合及危險(xiǎn)交會(huì)時(shí)間窗口序列更為完整和準(zhǔn)確，避免漏警。

技術(shù)特征：

1.一種空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，所述根據(jù)所述空間目標(biāo)的軌道根數(shù)對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻和所述空間目標(biāo)的遠(yuǎn)近點(diǎn)高度，對(duì)所述待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第一目標(biāo)集合的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，所述分別確定所述目標(biāo)航天器與所述第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道面交線(xiàn)、交點(diǎn)位置以及過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，并根據(jù)交點(diǎn)位置和過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，對(duì)所述第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第二目標(biāo)集合的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，所述設(shè)置外推區(qū)間和步進(jìn)，并預(yù)報(bào)每個(gè)步進(jìn)下所述目標(biāo)航天器和所述第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的位置，以對(duì)所述第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第三目標(biāo)集合的步驟包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，所述第一外推區(qū)間為，所述第二外推區(qū)間為，其中，為所對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻，為時(shí)間閾值，。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，，所述第一步進(jìn)大于所述第二步進(jìn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，在所述對(duì)所述第三目標(biāo)集合中各所述空間目標(biāo)與所述目標(biāo)航天器的交會(huì)時(shí)間進(jìn)行修正的步驟中，采用牛頓迭代法進(jìn)行交會(huì)時(shí)間的修正。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，其特征在于，在對(duì)所述待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選，得到第一目標(biāo)集合的步驟之前，所述空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法還包括：將所述待篩選目標(biāo)集合中的各空間目標(biāo)拆分為若干個(gè)子集合；

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及航天技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)一種空間危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選方法，包括獲取目標(biāo)航天器和待篩選目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道根數(shù)；根據(jù)空間目標(biāo)的軌道根數(shù)對(duì)應(yīng)的預(yù)報(bào)時(shí)刻和遠(yuǎn)近點(diǎn)高度篩選得到第一目標(biāo)集合；分別確定目標(biāo)航天器與第一目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的軌道面交線(xiàn)、交點(diǎn)位置以及過(guò)交點(diǎn)時(shí)間，篩選得到第二目標(biāo)集合；設(shè)置外推區(qū)間和步進(jìn)并預(yù)報(bào)每個(gè)步進(jìn)下目標(biāo)航天器和第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)的位置，以對(duì)第二目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)進(jìn)行篩選得到第三目標(biāo)集合；對(duì)第三目標(biāo)集合中各空間目標(biāo)與目標(biāo)航天器的交會(huì)時(shí)間進(jìn)行修正，以得到危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)集合以及危險(xiǎn)交會(huì)時(shí)間窗口序列。由此提高了危險(xiǎn)交會(huì)目標(biāo)的篩選準(zhǔn)確度和完整度。

技術(shù)研發(fā)人員：李子玉,王冠軍,孟超凡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：十方星鏈（蘇州）航天科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19