[发明专利]一种空间目标识别、定位、跟踪方法

摘要

一种空间目标识别、定位、跟踪方法，包括：由在轨卫星平台上的星敏感器对星空拍摄照片；将拍摄的照片发送给地面信息接收装置；地面信息接收装置将照片传给数据处理计算机进行特征提取，得到恒星图的同时识别出图中的空间目标；确定拍照时刻卫星平台上装载的星敏感器在空间的指向，确定空间目标相对于卫星平台的位置；最终确定照片中空间目标在空间的位置。本发明是在不影响卫星原有任务的基础上，使之兼做了空间目标监视卫星，利用每颗卫星搜集的“无意识”信息来完成一种普查式的空间目标监视，并利用数量上和体系的优势，弥补了我国专用监视卫星较少和载荷监视能力不强的弱点，进而构建起我国的天基空间目标监视系统。

主权项

1.一种空间目标识别、定位、跟踪方法，包括：步骤一、由在轨卫星平台上的星敏感器对星空拍摄照片；步骤二、将拍摄的照片发送给地面信息接收装置；步骤三、地面信息接收装置将照片传输给数据处理计算机，由数据处理计算机对接收到的照片进行特征提取，得到恒星图的同时识别出图中的空间目标；步骤四、将提取出的恒星图与数据库中的恒星图进行匹配，确定拍照时刻卫星平台上装载的星敏感器在空间的指向，并结合照片中识别出来的空间目标在照片中的相对位置，确定空间目标相对于卫星平台的位置；所述数据库中预存恒星星图，利用数据库内的恒星星图信息与星敏感器拍摄的恒星照片进行比对，从而确定星敏感器在空间的指向；步骤五、结合卫星平台自身在空间的位置和空间目标相对于卫星平台的位置，确定照片中空间目标在空间的位置；具体包括：根据三角函数关系，(Re+h2)2＝(Re+h1)2+u2-2Reucos(α+π/2)确定相应轨道高度的虚拟卫星轨道；式中，Re为地球半径，u为相机的物距，α表示星敏感器的安装角，h表示卫星轨道高度，下标1表示已知卫星平台，下标2表示虚拟卫星；再运用活力公式计算该轨道上虚拟卫星的运行速度v2，其中，v为卫星的运行线速度，μ＝3.986×105km3/s2，为地球引力常数；Re＝6371km，为地球半径；h为卫星轨道距地面的高度；再通过曝光时间t，根据L＝v*t计算虚拟卫星在镜头内的虚拟线段长度L2；通过对比虚拟线段L2和星图的卫星轨迹L3的长度关系，L2/v2＝L3/v3，即可求得目标卫星的运行速度v3；下标3表示待测卫星；再通过反算的方式就可知目标卫星的轨道高度h3；用h3与平台卫星的轨道高度h1相减，再结合角度信息α，即可得卫星平台与目标卫星的相对位矢信息同理，运用反复此方法就可相继求得其他已知卫星平台与目标卫星之间的位矢信息，此时运用球面相交的定位原理，即可解算出目标卫星的空间位置。