[发明专利]基于运动伪装的航天器隐蔽机动轨迹设计方法

说明书

本发明公开了一种基于运动伪装的航天器隐蔽机动轨迹设计方法，该方法包括：根据光学侦察卫星的位置、伪装背景的位置，通过下述公式一，获取飞行航天器的位置：ρsubgt;A/subgt;＝k×ρsubgt;B/subgt;+(1‑k)×ρsubgt;F/subgt;公式一。式中，ρsubgt;A/subgt;表示飞行航天器在惯性坐标系下的位置矢量；ρsubgt;B/subgt;表示光学侦察卫星在惯性坐标系下的位置矢量；ρsubgt;F/subgt;表示伪装背景在惯性坐标系下的位置矢量，k为系数。根据不同时刻下飞行航天器的位置，获取航天器机动轨迹。本发明的基于运动伪装的航天器隐蔽机动轨迹设计方法中，通过光学侦察卫星的位置和伪装背景的位置确定飞行航天器的位置，光学侦察卫星、飞行航天器和伪装背景始终位于同一直线上且飞行航天器位于伪装背景和光学侦察卫星之间，达到运动伪装效果。

技术领域

本发明涉及航天安全领域，尤其涉及一种基于运动伪装的航天器隐蔽机动轨迹设计方法。

背景技术

随着科技发展，航天空间已经逐渐成为各国竞相争夺的新领域。在空间资源的竞争中对在轨航天器进行监视是保障国家空间利益的必要手段，在美国的2020航天远景规划中，空间目标监视已经作为空间控制所必须要达到的目标之一。目前对方建成的空间目标监视系统已掌握我方全部航天器的运动轨迹，这种情况对我空间安全构成了很大威胁。因此，有必要提供一种航天器隐蔽机动轨迹设计方法，以使航天器摆脱敌方监视跟踪。

目前的空间监视系统主要基于雷达探测与光学探测两种方式。雷达由于其信号强度与距离的四次方成反比，因此难以应用于中高轨目标。中高轨道的空间目标主要依靠光学探测手段，对于光学传感器而言，其只能获取侦察目标的角度信息而无法获取距离信息。自然生物界的运动伪装方式，正是利用生物的这种类似的视觉特性而产生的一种秘密欺骗行为，利用生物界的运动伪装方案设计地球同步轨道航天器轨迹，能够有效地解决同步轨道中航天器的隐蔽轨迹设计问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于运动伪装的航天器隐蔽机动轨迹设计方法。具体技术方案如下：

一种基于运动伪装的航天器隐蔽机动轨迹设计方法，所述方法包括：

根据光学侦察卫星的位置、伪装背景的位置，通过下述公式一，获取飞行航天器的位置：

ρ_A＝k×ρ_B+(1-k)×ρ_F    公式一

式中，ρ_A表示飞行航天器在惯性坐标系下的位置矢量；ρ_B表示光学侦察卫星在惯性坐标系下的位置矢量；ρ_F表示伪装背景在惯性坐标系下的位置矢量，k为系数；

根据不同时刻下飞行航天器的位置，获取航天器机动轨迹。

在一种可能的设计中，所述方法还包括：给定导航点的数量、每个导航点对应的时刻以及每个导航点对应的k值；通过导航点的时刻，确定该时刻光学侦察卫星的位置矢量以及伪装背景的位置矢量，通过光学侦察卫星的位置矢量和伪装背景的位置矢量，利用公式一，确定该时刻飞行航天器的位置矢量。

在一种可能的设计中，飞行航天器通过施加双脉冲Lambert轨道机动至该时刻飞行航天器的位置矢量。

在一种可能的设计中，在导航点之间通过Lambert机动得到一次脉冲强度，以及机动轨道的总脉冲强度。

在一种可能的设计中，通过粒子群算法对导航点的数量，导航点之间的机动时间以及每个导航点对应的k值进行优化。

在一种可能的设计中，优化模型为：

find

min