编目空间碎片的碰撞概率方法研究及应用

摘要

随着人类活动向外层空间扩展，探索外层空间，利用外层空间，并保障人类活动在外层空间环境中的安全，是当前航天活动中的重要内容。由于上个世纪人类对于空间碎片环境不够重视，空间碎片的数量迅速增长，对飞行在地球轨道上的航天器的撞击风险日益严重，所以必须采取有效的防护措施。 空间碎片的碰撞预警，主要针对直径大于10cm的碎片。对于这一类碎片，航天器通常采用轨道机动规避的措施来进行防护。确定航天器是否需要进行机动规避操作来避免与空间碎片发生碰撞，必须经过计算，评估航天器与空间碎片之间的碰撞风险，然后依照预警判据来确定机动规避。 建立在误差分析基础上的碰撞概率判据是一种新的碰撞预警判据，相比于传统的BOX区域判据可以更加有效的降低虚警率，从而减少了航天器平均每年需要进行机动规避的次数。 这篇论文以空间碎片的碰撞预警为背景，简要介绍了预警流程，通过比较两种碰撞判据引出碰撞概率判据，然后介绍了碰撞概率方法的原理和关键模块的计算流程。详细分析了空间交会过程中各个参量变化对碰撞风险所带来的影响，对碰撞概率与空间交会的几何参数的敏感度进行了分析，给出了协方差对碰撞概率结果的影响，揭示了碰撞概率与各个交会参量之间的内在联系。最后通过大量的实例，对碰撞概率方法的做了进一步验证，并且对历史上已经确认的交会事件进行了分析，给出了结论。 目前，碰撞概率计算已经成为空间碎片预警系统中的一个重要组成部分，并且进行了大量的工程应用。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章引言

第2章空间碎片的碰撞预警

第3章碰撞概率方法以及计算流程

第4章碰撞概率与各参量之间的关系

第5章碰撞概率的应用

第6章结束语

致谢

参考文献