[发明专利]一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法

权利要求书

1.一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于步骤如下：

1)卫星携带的可见光相机连续多帧拍摄空间；

2)对步骤1)拍摄的空间进行信息提取，根据提取的信息，得到空间中空间目标相对观测卫星的角度信息；

3)从空间目标中剔除小行星、微流星和人造卫星，得到的空间碎片相对观测卫星的角度信息；

4)根据步骤3)得到的空间碎片相对观测卫星的角度信息，引导星载微波雷达发射脉冲指向空间碎片，得到空间碎片相对观测卫星的距离信息；

5)根据步骤4)得到的空间碎片相对观测卫星的距离信息，结合步骤(3)的空间碎片相对观测卫星的角度信息，得到目标碎片惯性系下的位置信息；

6)重复步骤1)-5)，得到目标碎片惯性系下的多次位置信息；

7)根据步骤6)得到的目标碎片惯性系下的多次位置信息，对空间碎片进行精确定位，得到定位结果；

8)将步骤7)得到的定位结果存储和下传。

2.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：可见光相机，具体要求为：可见光相机使用高动态范围的面阵成像传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：根据步骤3)得到的空间碎片相对观测卫星的角度信息，引导星载微波雷达发射脉冲指向空间碎片，得到空间碎片相对观测卫星的距离信息，具体如下：

星载微波雷达，接收步骤3)的角度信息，将自身的相控阵天线的波束快速指向该空间碎片位置区域，雷达上的相控阵天线接收从碎片表面反射回来的回波信号，实现对空间碎片的距离测量。

4.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：步骤(1)的空间目标，包括：空间碎片、小行星、微流星和人造卫星。

5.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：步骤1)观测卫星携带的可见光相机连续多帧拍摄空间目标，具体如下：光学相机短曝光连续多帧拍摄空间目标。

6.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：步骤1)拍摄的多帧图像中的恒星星点保持不动。

7.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：步骤3)得到的空间碎片相对观测卫星的角度信息，为测角信息。

8.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：步骤4)的空间碎片相对观测卫星的距离信息，为测距信息。

9.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：步骤2)对步骤1)拍摄的空间目标进行信息提取，根据提取的信息，得到宇宙空间中空间目标相对观测卫星的角度信息，具体如下：步骤1)拍摄的多帧图像中的恒星星点保持不动，空间目标在多帧图像中呈离散连续的短弧，通过目标位置特性将恒星与空间目标进行区分和识别，再通过拟合算法得到空间目标的运动轨迹，结合轨迹起始点监测观测卫星自身的轨道信息，计算出空间目标相对观测卫星的角度信息。

10.根据权利要求1所述的一种基于测角和测距信息的空间目标高精度在轨定位方法，其特征在于：步骤6)重复步骤1)-5)，得到空间碎片惯性系下的多次位置信息，具体如下：多次重复步骤1)-5)，多次观测空间碎片，并通过测角和测距方法得到空间碎片惯性系下的位置信息。