引用本文:张海涛,张占月,吴帅,魏斌.地球静止轨道卫星碰撞碎片短期演化风险分析[J].上海航天,2019,36(1):66-77.
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地球静止轨道卫星碰撞碎片短期演化风险分析
张海涛1,张占月2,吴帅1,魏斌1
(1.航天工程大学 研究生院,北京 101416;2.航天工程大学 太空安全研究中心,北京 101416)
摘要:
地球静止轨道(GEO)卫星与空间碎片发生碰撞后短期内会出现无地面观测数据的情况。为解决该问题,筛选了所有运行或穿越GEO区域的空间目标,分析了数值法和解析法在进行接近分析时的优劣势,给出了基于弦截法的接近分析数值求解方法,运用SDP4模型进行轨道预报。运用质量守恒和动量守恒对NASA标准解体模型进行修正,生成空间碎片信息。针对短期演化风险,在无连锁碰撞研究需求时进行假设,进而简化碰撞概率计算方法。对GEO区域内碎片的碰撞和穿越GEO区域碎片的碰撞2类事件进行分析,在碰撞完全解体和非完全解体2种条件下,分析3 d内碰撞产生的碎片对GEO区域的威胁程度。仿真实验结果表明:在完全解体的情形下,新产生的空间碎片3 d内与原有空间目标会发生100多次小于20 km的接近,最近距离降低到214.4 m。在无地面对新生成空间碎片观测数据的条件下,该研究为航天器规避机动提供参考,为下一步的长期演化分析提供理论借鉴。
(1. Postgraduate School, Space Engineering University, Beijing 101416, China;2. Space Security Research Center, Space Engineering University, Beijing 101416, China)

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