[发明专利]近地小行星探测目标星选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及探测目标选择方法，具体地，涉及一种利用小行星轨道与物理参数对近地小行星目标进行筛选的方法。

背景技术

小行星是太阳系的重要组成部分，人类已发现小行星共60余万颗，且该数目仍在不断增长。由于小行星数量众多，选择范围大，需要根据太阳系小行星的分类与基本参数，结合航天探测任务的特点，从中选取探测价值较大、技术可行度较高的小行星作为候选目标。现有技术中还没有较好的选择方法。

在上述背景下，本发明提出了一种小行星目标选择方法，为从海量小行星目标中快速筛选出探测目标提供了解决途径。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种利用小行星轨道与物理基本参数的探测目标星选择方法，可用于小行星探测任务的规划与方案设计，是快速确定任务探测目标的有效手段。

根据本发明提供的一种近地小行星探测目标星选择方法，包括如下步骤：

建立近地小行星数据库；

对从地球转移至小行星轨道所需的脉冲速度增量进行估计，得到脉冲速度增量估计值；

对近地小行星数据库中的目标：去除近地小行星数据库中绝对星等大于指定阈值A的目标；再去除脉冲速度增量估计值大于指定阈值B的目标；再去除探测任务周期大于指定阈值C的目标；再选取C型、M型光谱的目标；将选取出的目标按照小行星直径从大到小排列，排名靠前的小行星即作为目标星。

优选地，所述近地小行星数据库为轨道与物理特性参数数据库。

优选地，近地小行星数据库包含：轨道六根数、小行星直径、光谱类型、绝对星等。

优选地，所述脉冲速度增量估计值△v的计算方法为：

其中：μ为太阳引力常数；R₀为地球轨道半径；a₁为转移轨道半长轴；a₂为目标小行星轨道半长轴；R_a1为转移轨道远日点，△i为小行星轨道倾角。

优选地，还包括步骤：

根据如下公式估算任务周期T：

其中：a₁为转移轨道半长轴；μ为太阳引力常数。

优选地，可采用速度增量与远日点关系图对到达不同小行星的难易程度进行图示(见说明书附图2)。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明能够从上千颗近地小行星中快速筛选出若干颗符合任务需求的小行星目标，步骤简明、易于操作、符合工程实际需求，是针对小行星航天探测任务海量目标筛选的有效手段。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明小行星目标星选择方法流程图。

图2为本发明中涉及的速度增量与远日点关系图。

图3为本发明小行星目标选择方法实例。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种近地小行星目标星选择方法，所述小行星目标星选择方法包括以下步骤：建立小行星轨道与物理特性参数数据库；对从地球转移至小行星轨道所需的脉冲速度增量进行估计；去除数据库中绝对星等大于指定阈值的目标；去除剩余结果中脉冲速度增量估计值大于指定阈值的目标；去除剩余结果中探测任务周期大于指定阈值的目标；从剩余结果中选取C型、M型光谱的目标；将剩余结果小行星直径从大到小排列，排名靠前的小行星即为优选目标。本发明可用于近地小行星航天探测任务的目标星筛选，是快速选取小行星目标的有效手段。

具体地，本发明提供的近地小行星探测目标星选择方法，包括以下步骤：

步骤1：建立近地小行星数据库，其中，所述近地小行星数据库包含：轨道六根数、小行星直径、光谱类型、绝对星等。

步骤2：对从地球转移至小行星轨道所需的脉冲速度增量估计值△v通过如下公式快速计算：

其中：μ为太阳引力常数；R₀为地球轨道半径；a₁为转移轨道半长轴；a₂为目标小行星轨道半长轴；R_a1为转移轨道远日点，△i为小行星轨道倾角；