[发明专利]非合作小推力机动目标轨道确定方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种非合作小推力机动目标轨道确定方法，其特征在于，所述方法包括：

从地基雷达多个弧段的观测数据中提取站址坐标，并根据所述站址坐标确定被跟踪的非合作小推力机动目标的雷达观测向量；所述雷达观测向量包括多个雷达观测数据时刻对所述非合作小推力机动目标的观测值；

根据编目数据库或所述雷达观测向量确定所述非合作小推力机动目标在第一时刻的轨道状态；所述轨道状态包括所述非合作小推力机动目标在第一时刻的位置矢量和速度矢量；

构建描述非合作小推力机动目标运动系统的拓展状态量，并根据所述拓展状态量构建所述非合作小推力机动目标的轨道动力学模型；所述拓展状态量包括地心惯性系下的位置矢量和速度矢量，以及当地轨道坐标系下的加速度矢量；

将所述轨道动力学模型中的右函数对所述拓展状态量进行偏导数求解，得到偏导数矩阵，根据所述偏导数矩阵确定所述拓展状态量的一阶状态转移矩阵公式；

根据所述第一时刻的轨道状态，并设置所述非合作小推力机动目标第一时刻的加速度初值为零，确定所述非合作小推力机动目标第一时刻的拓展状态量初值；

根据所述第一时刻的拓展状态量初值和所述轨道动力学模型，得到所述非合作小推力机动目标在多个雷达观测数据时刻的拓展状态向量预报值，根据所述第一时刻的拓展状态量初值和所述一阶状态转移矩阵公式，得到多个雷达观测数据时刻的一阶状态转移矩阵；

根据所述雷达观测向量和所述拓展状态向量预报值计算观测残差，根据所述一阶状态转移矩阵计算状态偏差到所述观测残差的偏导数矩阵，根据所述观测残差和所述状态偏差到观测残差的偏导数矩阵，对所述第一时刻的拓展状态量初值进行最小二乘迭代改进，直到满足迭代结束条件，输出第一时刻的拓展状态量精密值；

将所述第一时刻的拓展状态量精密值代入所述轨道动力学模型，对所述非合作小推力机动目标在任意时刻的飞行轨迹进行预测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据编目数据库或所述雷达观测向量确定所述非合作小推力机动目标在第一时刻的轨道状态；所述轨道状态包括所述非合作小推力机动目标在第一时刻的位置矢量和速度矢量，包括：

若所述非合作小推力机动目标有编目初值，从编目数据库中获取所述非合作小推力机动目标在时刻的初始轨道状态，通过SGP4方法根据得到所述非合作小推力机动目标在时刻的轨道状态；其中，为第一时刻的位置矢量，为第一时刻的速度矢量；

若所述非合作小推力机动目标没有编目初值，根据所述雷达观测向量中第一个雷达观测弧段的第一个观测点及最后一个观测点，得到非合作机动目标在时刻的位置矢量和时刻的位置矢量，进一步采用Lambert算法得到非合作机动目标在时刻的轨道状态；其中，下标为第一个观测弧段的观测数据总个数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，构建描述非合作小推力机动目标运动系统的拓展状态量，并根据所述拓展状态量构建所述非合作小推力机动目标的轨道动力学模型；所述拓展状态量包括地心惯性系下的位置矢量和速度矢量，以及当地轨道坐标系下的加速度矢量，包括：

构建描述非合作小推力机动目标运动系统的拓展状态量为：；其中，、分别表示地心惯性系下的位置矢量和速度矢量；表示当地轨道坐标系下的加速度矢量；

根据所述拓展状态量构建所述非合作小推力机动目标的轨道动力学模型为：

其中，为地球引力常数，、为目标在地心惯性系下的位置速度矢量；为地球非球形引力摄动加速度，为太阳、月球和其他星体引起的第三体引力摄动加速度，为空气阻力加速度，为太阳光压摄动加速度，表示潮汐力引起的摄动加速度；为RTN系下表示的推力加速度矢量，为基于当前统计模型的加速度建模系数，为加速度的一步预测值，在积分的每一步，保持输入的常值不变；为当地轨道坐标系到地心惯性系的转换矩阵，表示为：

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