[发明专利]空间碎片全时域激光探测的目标捕获和跟踪方法、存储介质及电子设备

权利要求书

1.空间碎片全时域激光探测的目标捕获和跟踪方法，实施于空间碎片目标相对于DLR系统的各次过境期间，其特征在于，包括：

利用由空间监测网精密雷达和CCD望远镜数据确定的一组目标精密轨道参数，以及预先获取的目标本次过境的起止时刻，以起止时刻确定的中间时刻作为初始时刻，基于目标精密轨道参数产生初始拟平均根数，并构建分析摄动模型；

对沿迹误差进行离散化处理，结合分析摄动模型，得到一系列用于描述各虚拟目标运动的新摄动模型，各虚拟目标在本次过境期间所产生的不同的视轨迹组成视轨迹簇；

确定视轨迹簇中各条有效视轨迹的最大可探测仰角h_q和最小可探测仰角h_p，进而计算得出DLR系统的搜索仰角；

对于视轨迹簇中的各条有效视轨迹，基于对应的摄动模型，并考虑光行差的影响，计算得到相应的探测仰角，并根据探测仰角和搜索仰角的差值，采用两分法得到所有视轨迹对应的虚拟目标上升到搜索仰角时的探测特征参量；

基于各虚拟目标的探测特征参量，生成一系列成组的搜索引导数据，每组搜索引导数据对应于DLR系统发出的激光波束在搜索仰角上的一次驻留；

DLR系统根据搜索引导数据对目标进行多仰角搜索，具体如下：遵循低搜索仰角到高搜索仰角逐步进行且各搜索仰角上的有效搜索时段互不相交的原则，生成一系列渐次递增的搜索仰角，产生各搜索仰角上的搜索引导数据，基于相应搜索仰角上的搜索引导数据，DLR系统从起始搜索仰角开始搜索，逐步切换到最高搜索仰角；

DLR系统捕获目标后，转入跟踪过程，根据转入跟踪之前获取的若干组探测数据，计算初始拟平均根数的沿迹误差量，以对初始拟平均根数进行沿迹误差校正，基于校正后的初始拟平均根数产生跟踪引导数据，引导DLR系统对目标进行跟踪。

2.如权利要求1所述的空间碎片全时域激光探测的目标捕获和跟踪方法，其特征在于：

所述构建分析摄动模型之后，还结合构建的分析摄动模型，计算目标本次过境期间的理论近站点时刻；对于所述各虚拟目标在本次过境期间所产生的不同视轨迹组成的视轨迹簇，基于计算的理论近站点时刻，对视轨迹簇中各条视轨迹进行可见性确认，去除不可见的视轨迹，并去除可探测弧长不符合要求的视轨迹，剩余视轨迹为有效视轨迹；

所述得到所有有效视轨迹对应的虚拟目标上升到搜索仰角时的探测特征参量之后，还对探测特征参量中的方位角取值进行连续化处理，使其具有连续变化特征。

3.如权利要求2所述的空间碎片全时域激光探测的目标捕获和跟踪方法，其特征在于：所述构建分析摄动模型的过程具体如下：

选用目标本次过境的中间时刻T₀作为参考时刻，将目标本次过境期间的轨道沿迹误差定义为参考时刻的沿迹误差，并采用第一类无奇点轨道根数作为基本变量，构建以参考时刻为初始时刻的分析摄动模型：

已知的一组目标精密轨道参数为其中t_q为该组轨道参数的历元时刻，和分别为目标相对于历元地心惯性系的位置矢量和速度矢量，∈为目标面质比；基于已知的轨道参数采用数值方法和精密力学模型进行摄动外推，由t_q时刻外推到T₀时刻，得到T₀时刻目标相对于历元地心惯性系的位置矢量和速度矢量并对和进行转换，得到目标于T₀时刻的初始拟平均根数；基于初始拟平均根数，构建数学表达形式如下的分析摄动模型：

设a,i,Ω,ξ＝ecosω,η＝-esinω,λ＝ω+M为目标第一类无奇点形式的吻切轨道根数，其中a为轨道半长径，i为轨道倾角，Ω为轨道升交点赤经，e为轨道偏心率，ω为轨道近地点幅角，M为目标平近点角，则有：

以上各式左端表示t时刻的吻切根数，表示T₀时刻的初始拟平均根数，为目标平运动角速度，μ为地心引力常数，Ω₁,ω₁,λ₁为对应根数的一阶长期变化项系数，为各根数的一阶短周期变化项，为各根数的二阶短周期变化项中与地球自转相关的降阶项。