航天器撞击解体碎片的短期危害评估

摘要

讨论了航天器与短期碎片云碰撞概率的计算流程.基于碎片云中碎片的数量、航天器的横截面积和碰撞概率风险阈值,提出了"风险区域判据"的方法,用于快速判断筛选航天器是否存在与碎片云碰撞的风险.推导了基于NASA标准解体模型的碎片分离速度概率密度函数,建立了计算航天器与单颗碎片碰撞概率的时间积分算法.针对在计算航天器与整个碎片云碰撞概率时的数据量无限制增长问题,提出了近似简化的"准平均概率"方法,有效地解决了计算速度的瓶颈问题.分析讨论了航天器与碎片云的轨道误差对计算碰撞概率的影响.最后,采用仿真算例进行计算分析与验证.