《空间碎片碰撞概率及其敏感度分析研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空间碎片碰撞概率及其敏感度分析研究（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号 U D C 密级 编号 中国科学院研究生院 硕士学位论文 论文作者杨旭 指导教师割登 巫究虽 窒闻巫拉班究亟退室 申请学位级别 亟堂僮专业名称窒间物理堂 论文提交日期 生且论文答辩日期生且 培养单位 主垦型堂院窒闷型堂皇座旦硒塞主! 坠 学位授予单位 主国型堂院班塞生院 鲨一 _I一窆=V- t 一一S 一 h H 口一d 3 _ 0，“矧啦；o虐，“q盏啊uH咱j 签名： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解培养单位有关保留、使用学位论文的规定，即：培养单位有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；培养单位可以公布论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论
2、文。 签名： 见证人： 日期：2 2 虚，。笠。血 摘要 天活动的频繁开展，空间碎片数量迅速增长。近期几次大的碰 更是使空间碎片总数急剧增加，这些碎片严重威胁着在轨航天 采取有效的防护措施来应对日益严重的撞击风险。空间碎片碰 针对可监测的较大空间碎片，预测航天器和碎片之间的碰撞风 定的预警判据来评估风险的大小，进而做出合理的轨道规避决 规避机动来避免可能发生的碰撞。 碎片预警系统功能日趋完善，具备了对在轨航天器进行日常预 警的能力，并形成了以碰撞概率为主要判据的风险评估方法。 研究空间碎片碰撞概率及其敏感度分析等内容。以空间碎片碰 撞预警为背景，研究了碰撞概率的主要算法，分析了影响碰撞概率的几
3、个因素， 提出了新的最大碰撞概率算法，并提出了针对误差因素的精化误差方法，针对 尺寸因素的尺寸估计模型，进行了应用实例分析，最后研究了空间物体轨道异 常的判别方法。 本文的一些结果已经初步应用到空间碎片预警工作中。 关键字：空间碎片碰撞预警碰撞概率最大碰撞概率敏感度误差尺寸 轨道异常 A b s t r a c t A b s t r a e t W i t ht h ef r e q u e n t l ye x p a n s i o no ft h eh u m a n Sa c t i v i t yi nt h eo u t e rs p a c e ，t h e p o p u l
4、 a t i o no ft h es p a c ed e b r i sh a sg r o w ng r e a t l y S e v e r a lc o l l i s i o n s a n db r e a k u p e v e n t si nt h er e c e n tp e r i o di n c r e a s e dt h et o t a ln u m b e ro fs p a c ed e b r i ss h a r p l y , t h e s e d e b r i sa r ec a H s i n gs e r i o u st h r e
5、a tt oo r b i t a ls p a c e c r a t t ，e f f i c i e n tp r o t e c t i o nm u s tb e d o n et od e a lw i t ht h eg r o w i n gc o l l i s i o nr i s k S p a c ed e b r i sc o l l i s i o na v o i d a n c ej o b m a i n l ya i ma tb i gs p a c ed e b r i st h a t c a nb em o n i t o r e d ，p r e d
6、 i c tt h ec o l l i s i o nr i s k b e t w e e ns p a c e c r a t ta n ds p a c ed e b r i sa n dt h e ne v a l u a t et h er i s kt h r o u g hc e r t a i n c o l l i s i o nc r i t e r i o n S oar e a s o n a b l eo r b i tm a n e l l v e rd e c i s i o n c a nb em a d ea n d p e r f o r ma n yn
7、e c e s s a r ym i t i g a t ea c t i o nt oa v o i dp o s s i b l ec o l l i s i o n s C u r r e n t l y t h e s p a c e d e b r i sc o l l i s i o na v o i d a n c es y s t e m f u n c t i o n sh a v e c o m p l e t e dd a yb yd a y , a n dg o t t h ea b i l i t yt od od a i l yp r e d i c t i o n
8、 sf o ro r b i t a l s p a c e c r a f ta n dl a u n c hp r e d i c t i o n s T h em a i nm e t h o dt o e v a l u a t ec o l l i s i o nr i s ki s t h r o u g hc o l l i s i o np r o b a b i l i t yh a sf o r m e d T h i sp a p e rm a i n l yr e s e a r c h e st h es p a c ed e b r i sc o l l i s i
9、 o np r o b a b i l i t ya n di t s s e n s i t i v i t ye ta 1 B a s e dO nt h es p a c ed e b r i sc o l l i s i o np r e d i c t i o nw o r k ，t h i sp a p e r r e s e a r c h e dt h ef o l l o w i n gf i e l d s ：r e s e a r c h e dt h em a i nc o m p u t em e t h o d so f c ol l i s i o n p r o
10、 b a b i l i t y , a n a l y z e ds e v e r a lf a c t o r s t h a ta f f e c tc o l l i s i o np r o b a b i l i t y , b r o u g h tf o r w a r d an e wm e t h o do fm a x i m u mc o l l i s i o np r o b a b i l i t y , b r o u g h tf o r w a r dt h er e f i n e de r r o r m e t h o dt ot h ee r r
11、o rf a c t o r , r e s e a r c h e dt h es i z ee s t i m a t em o d e lt ot h es i z ef a c t o r , a n d t o o ki n t op r a c t i c a la p p l i c a t i o n , a tl a s tr e s e a r c h e dt h em e t h o do fa n a l y z et h eo r b i t a l a b n o r m i t yo fo r b i t a lo b j e c t s S o m er e
12、s u l t s i nt h i sp a p e rh a v ea l r e a d yb e e nu s e di n t ot h es p a c ed e b r i s c o l l i s i o na v o i d a n c ej o b K e yw o r d s ：S p a c ed e b r i s c o l l i s i o na v o i d a n c e ，C o l l i s i o np r o b a b i l i t y , M a x i m u m p r o b a b i l i t y , S e n s i t
13、i v i t y , E r r o r , S i z e ，O r b i t a la b n o r m i t y U 录 录 I I I I l l l 1 2 j 6 7 第2 章空间碎片碰撞概率。9 2 1 碰撞判据9 2 J J B o x 厉域蚴据9 2 1 2 碰撞概率剀据1 0 2 1 3两种翔据比较。l l 2 2 碰撞概率的计算原理11 2 2 1 初始及彼设条彳孚j l 2 2 2碰撞概率计算的基本原理1 2 2 2 3 碰撞概率的基本算法1 3 2 3 空间碎片碰撞概率的几种算法1 4 2 3 ，F o s t e r 力。滋，4 2 3 2 C h a n ，乡Z 毒5 2 3 3P a t e r a 乡洪J 6 2 3 4 A l f a n o 磁f 6 2 。3 。5匹1 种方法简要比较1 7 第3 章碰撞概率敏感度理论分析1 8 3 1 影响碰撞概率变化的冈素1 8 3 2 复合体尺寸对碰撞概率的影响1 9 3 3 交会距离对碰撞概率的影响2 0 3 4 误差对碰撞概率的影响21 3 5 小结2 2 第4 章 空间碎片最大碰撞概率2 4 4 1 最大碰撞概率的意义
