美国天基空间目标监视系统概况

随着美军对天基空间目标监视研究的高度重视,近几年美国将重点研制和部署一些新型天基空间目标监视系统,以确保美国在近期内获得满足空间对抗需求的空间态势感知能力。

国外天基空间目标监视系统发展综述

梳理了美国天基空间目标监视系统发展历史及现状,通过美国发射的典型技术试验卫星和空间监视装备总结出抵近详查卫星、广域监视卫星、子母卫星3个天基空间监视系统发展的方向。详细介绍了典型空间目标监视系统:天基空间目标监视系统(SBSS)、地球同步轨道空间态势感知计划(GSSAP)、空间增强型同步轨道实验平台卫星(EAGLE)、快速在轨空间技术和评估环(ROOSTER)。阐述了4种先进空间监视系统的基本信息、任务需求及技术指标。在此基础上,根据美国天基空间目标监视系统技术特点及发展方向,结合国内情况,提出了相关建议。

俄罗斯空间目标监视系统综述

本文全面回顾介绍了俄罗斯(及苏联)空间目标监视系统(SKKP)的诞生、发展及应用情况。俄罗斯的空间目标监视设施经历了地面自动控制系统-空间目标监视局-空间目标监视中心-空间目标监视系统等发展阶段，监视手段日趋多样，情报能力不断增强。作为常备的战略情报系统，SKKP具有重大的军事与经济意义，它是保障俄罗斯安全的重要手段，更在该国的航天活动中发挥了重要作用。

天基空间目标监视与跟踪系统轨道确定技术研究

针对天基空间目标监视系统的工作模式,研究了空间目标的可观测性问题,并讨论了Laplace初轨确定方法在该系统中的局限性,提出了一种新的空间目标初轨确定方法——遍历切割平面法.在此基础上研究了天基空间目标监视系统的精密轨道改进算法,尤其针对动力学模型不精确的非合作目标,利用半参数模型的估计理论,提出了抗差补偿动力学模型定轨算法.实验结果表明,单星遍历切割平面法能快速准确地为轨道改进提供历元初值,该初值精度完全可以达到精密轨道改进的收敛要求.同时抗差动力学模型补偿定轨算法能有效抑制模型误差的影响,显著提高轨道确定精度.

庞大的美国空间目标监视系统

美国空间目标监视系统的概况空间目标监视系统是利用空间和控制空间的重要基础。因此,自20世纪60年代以来,美国便逐步建立、完善和改进空间目标监视系统。

俄罗斯的空间目标监视、识别、探测与跟踪系统

俄罗斯拥有强大的空间监测系统。该系统包括空间目标监视系统和弹道导弹预警系统两部分。空间目标监视系统主要由雷达探测网和光电观测网组成;弹道导弹预警系统由地基弹道导弹预警系统和导弹预警卫星系统两部分组成。空间目标监视系统综合网每天能产生5万条左右的观测数据,维持近5000个目标的编目,其中大部分为低轨目标。

基于天地基测控的空间目标联合定轨研究

天基空间目标监视系统是获取空间目标态势信息的重要手段和未来发展方向,然而仅仅利用星间测量信息进行空间目标轨道确定会产生亏秩现象。在对自主定轨亏秩问题的本质进行探讨的基础上,提出了基于天地基测控信息进行空间目标和监视平台的联合定轨策略,可以较好地解决轨道确定中亏秩问题。本文设计了由四颗高轨监视平台和两个地面测控站构成的天地测控网,仿真实现了该系统对空间目标的定轨功能。仿真实验表明基于联合定轨策略的三类空间目标轨道确定精度可达公里级水平。

基于高/低轨监视平台的GEO卫星定轨精度比较

针对传统地基监视系统对地球同步轨道(GEO)卫星静地测量模式不利于获取其态势信息,而空间目标监视平台利用其快速轨道运动、增强观测几何强度和GEO卫星动力学模型的约束作用,有利于对GEO卫星环带的跟踪、监视和编目处理这一问题,分析了高、低轨平台与其观测模式,采用了数值微分法计算变分方程系数阵的定轨算法,统计了光学观测误差对定轨结果的影响.仿真计算表明,高、低轨平台对GEO卫星的定轨精度均在公里级,低轨平台对GEO卫星的定轨精度好于高轨监视平台,观测系统误差是定轨误差的主要来源.

天基平台深空运动小目标检测

针对天基平台探测深空运动目标的特点,本文简要介绍了天基空间目标监视系统工作在凝视成像模式下检测深空运动小目标的方法,在此基础上探讨了基于图像配准技术检测运动小目标方法在天基空间目标监视系统中的应用。本文提出一种星点间部最小距离特征的概念,构建局部最小距离特征的算法。该方法根据点群间的相对位置关系,采用递归搜索的方法构建特征。实验结果表明,局部最小距离特征在星图中分布均匀,实现了星图序列的快速配准,为基于图像配准技术实现运动目标检测的方法提供了保障。

美空军将部署电子相控阵雷达“太空围栏”

据POPULAR MECHANICS网2018年4月17日消息,美空军计划于2018年年底在太平洋的夸贾林环礁部署电子相控阵雷达“太空围栏”.该系统可监测地球轨道中运行的物体,绘制出其预计运行轨道并预测未来可能出现的碰撞,向相关人员发出警示,避免卫星与太空垃圾发生碰撞.未来,该系统将作为美地基空间目标监视系统的重要组成部分,显著提升美军的空间态势感知能力.