基于STK的美GEO轨道预警卫星作战能力分析

天基红外预警卫星是实现战略预警的核心装备,能够实现全球弹道类目标发射的早期预警。当前美国已经建成了规模庞大、体系完备的GEO轨道预警卫星体系,其主要包括六颗SBIRS-GEO预警卫星和一颗宽视场红外预警卫星WFOV,对我国战略安全空间构成了严峻威胁。为分析美预警卫星对我威胁情况,系统分析了美GEO轨道预警卫星最新发展现状,并利用卫星仿真工具包(STK)对其作战能力进行了仿真分析。仿真结果表明,美GEO轨道预警卫星对我国境内目标实现了全域二重覆盖,能够全天候对我弹道导弹类目标发射进行预警监测,研究成果能够为研究美天基预警系统作战能力提供支撑,具有一定的参考价值。

SBIRS-GEO预警卫星工作机理与探测参数分析

针对SBIRS-GEO预警卫星的工作机理和基本探测能力开展研究。首先从目标探测原理、参数估计原理以及基本工作流程三个方面详细分析了SBIRS-GEO预警卫星工作机理;然后,针对计算预警卫星的基本探测能力,建立了预警卫星探测范围计算模型,并针对星载扫描和凝视两种探测器的工作特点,综合考虑了探测器规模、像元尺寸和衍射极限对分辨率的影响,建立了目标分辨率、扫描探测器目标驻留时间以及凝视探测器瞬时视场覆盖范围等基本探测参数计算模型,进一步结合典型参数开展了仿真分析。该研究可为预警卫星探测效能分析以及系统设计提供参考依据。

天基预警系统多体制传感器综合调度方法

为提高天基预警系统对多目标的跟踪能力,提出扫描传感器纬度区间扫描模式和凝视传感器目标群跟踪模式,并基于此种模式设计基于聚类的扫描传感器纬度区间扫描调度方法和凝视相机目标群跟踪调度方法。由于诸多传感器的工作模式、探测频率、测量误差、视场模型均不相同,推导不同探测频率、视线误差的多传感器联合观测跟踪的克拉美-罗下界计算公式。综合运用以上方法,建立多体制传感器综合调度优化方法。仿真试验表明,该方法比传统工作模式下的系统对多目标具有更高的跟踪精度。

红外预警双星弹道导弹主动段跟踪性能

为研究反导作战中红外预警卫星系统对弹道导弹主动段弹道的跟踪性能,提出以后验克拉美-罗下界(Posterior Cramer-Rao Lower Bound,PCRLB)为衡量指标,结合8态重力转弯主动段运动模型和双星纯方位无源定位获取的量测量,系统分析了运动建模精度、量测精度、采样周期、测源不确定性下检测概率和虚警数目等因素对跟踪时效性和准确性的影响。仿真算例给出了上述因素对位置和速度跟踪性能的影响程度和规律,可为预警卫星反导作战、战技指标关联建模以及星载探测器优化设计等提供有意义的参考。

犀利的太空反导“眼” 美空军“天基红外预警卫星”发展综述

每逢朝鲜进行导弹试射时，美军的反导预警系统都会打起十二分精神，紧盯朝鲜导弹试射情况。分析认为，旦美军新型预警卫星投入使用，其导弹拦截能力将会得到大幅提升。那么，美军新型预警卫星战力究竟怎样？

基于显式表达式的空间目标最大碰撞概率分析

最大碰撞概率的计算在空间目标碰撞风险评估中具有重要意义。基于碰撞概率的显式表达式,利用一元函数和二元函数求极值的方法分别讨论了目标误差椭球形状固定和不定两种情况下最大碰撞概率的计算方法,得到了两种情况下最大碰撞概率的表达式。对于误差椭球形状固定的情况得到了碰撞概率最大时两目标位置协方差的取值,对于误差椭球不定情况得到了碰撞概率最大时径向联合方差的取值和水平面内联合方差所满足的关系。分析了最大碰撞概率的影响因素,讨论了水平面内误差方差的耦合特性。对今年二月发生的美俄卫星碰撞事件进行了分析,得到误差椭球任意形状时最大碰撞概率为1.864E-3。