本書以空間目標(biāo)編目為背景,介紹了空間目標(biāo)天基探測的經(jīng)典軌道——明暗界限的平臺軌道,研究了天基探測的望遠(yuǎn)鏡探測能力(探測星等和探測目標(biāo)的大。。根據(jù)現(xiàn)在在軌的空間目標(biāo)的實際分布,重點(diǎn)研究了望遠(yuǎn)鏡視場、安裝方向和平臺的姿態(tài)和這些因素對探測目標(biāo)數(shù)量和探測弧長的影響,給出了GEO(地球同步帶目標(biāo))和LEO(近地目標(biāo))的幾種全新的探測方法,提出了一種評價天基探測方案的指標(biāo),利用仿真計算的方法,對國內(nèi)外各種方法進(jìn)行比較。本書簡要介紹天基探測的圖像處理方法、數(shù)據(jù)的軌道關(guān)聯(lián)方法和UCT(未關(guān)聯(lián)目標(biāo))數(shù)據(jù)處理方法。
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目錄
第1章 引言 1
1.1 天基探測的優(yōu)點(diǎn) 1
1.2 天基探測的目標(biāo) 2
1.3 本書的寫作目的 2
1.4 本書的章節(jié)安排 4
第2章 光電探測的基礎(chǔ) 6
2.1 望遠(yuǎn)鏡的組成 6
2.1.1 光學(xué)系統(tǒng) 6
2.1.2 探測器 8
2.2 望遠(yuǎn)鏡的探測能力 11
2.2.1 目標(biāo)距離和視運(yùn)動角速度 11
2.2.2 信噪比計算 12
2.2.3 探測星等 13
2.2.4 探測目標(biāo)的大小 15
第3章 天基探測的基本原理 17
3.1 探測平臺 17
3.1.1 平臺的經(jīng)典軌道 17
3.1.2 望遠(yuǎn)鏡的安裝 18
3.1.3 平臺的姿態(tài) 19
3.2 天基探測的可見弧長 20
3.3 望遠(yuǎn)鏡中心的運(yùn)動軌跡 23
3.3.1 對地定向方法垂直安裝時的運(yùn)動軌跡 23
3.3.2 對地定向方法β不等于0時的運(yùn)動軌跡 24
3.3.3 赤道點(diǎn)定向方法的運(yùn)動軌跡 25
3.4 近地軌道目標(biāo)的探測能力 26
3.4.1 目標(biāo)距離、視運(yùn)動角速度和露光時間 26
3.4.2 信噪比計算 29
3.4.3 探測星等 30
3.4.4 探測目標(biāo)的大小 31
3.4.5 提高探測能力的方法 32
3.5 地球同步軌道目標(biāo)的探測能力 33
3.6 空間目標(biāo)探測情況的模擬計算 34
3.6.1 天基探測的可見判別條件 34
3.6.2 天基探測的可行性指標(biāo) 37
第4章 地球同步軌道目標(biāo)的天基探測 38
4.1 地球同步軌道目標(biāo)探測的需求分析 39
4.1.1 地球同步軌道目標(biāo)的傾角分布 39
4.1.2 地球同步軌道目標(biāo)的空間位置分布 40
4.1.3 地球同步軌道目標(biāo)探測需要大視場 41
4.2 幾種可用的望遠(yuǎn)鏡設(shè)計 42
4.2.1 離軸三反式望遠(yuǎn)鏡 42
4.2.2 12.5°×12.5°全球面折射望遠(yuǎn)鏡 45
4.2.3 20°×20°非球面折射望遠(yuǎn)鏡 47
4.3 對地(對日、赤道點(diǎn))定向方法 49
4.3.1 三種望遠(yuǎn)鏡方案 49
4.3.2 提高精度的方法 50
4.4 準(zhǔn)慣性定向方法 51
4.4.1 準(zhǔn)慣性定向方法概要 51
4.4.2 準(zhǔn)慣性定向方法的初步評估 53
4.5 避開地影的方法 54
4.6 幾種方法比較 56
第5章 近地軌道目標(biāo)的天基探測 62
5.1 近地軌道目標(biāo)探測的需求分析 62
5.1.1 近地軌道目標(biāo)的軌道分析 62
5.1.2 近地軌道目標(biāo)的探測策略 64
5.2 對地定向方法 65
5.2.1 對地定向方法概要 65
5.2.2 模擬計算驗證 73
5.3 避開地影的方法 75
5.3.1 對地定向方法 75
5.3.2 對日定向方法 77
5.3.3 限位對日定向方法 78
5.3.4 可見弧長 78
5.3.5 可見區(qū)域面積 80
5.4 模擬計算結(jié)果及分析 81
5.4.1 天基探測的編目能力 81
5.4.2 兩種方法的目標(biāo)覆蓋率 83
第6章 數(shù)據(jù)處理和軌道關(guān)聯(lián) 85
6.1 探測圖像處理 85
6.1.1 圖像中星象的運(yùn)動 86
6.1.2 動目標(biāo)的提取 87
6.1.3 天文定位 88
6.1.4 模擬天基星空的地面探測 92
6.2 軌道關(guān)聯(lián) 93
6.2.1 初選可見的目標(biāo)集合 93
6.2.2 已知目標(biāo)的軌道關(guān)聯(lián) 94
6.2.3 UCT數(shù)據(jù)處理——新目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和捕獲 97
6.3 天基探測數(shù)據(jù)編目的精度估計 101
參考文獻(xiàn) 105
附錄1 地基望遠(yuǎn)鏡的探測能力計算程序 107
附錄2 天基望遠(yuǎn)鏡的近地軌道探測能力計算程序 110
附錄3 天基望遠(yuǎn)鏡的地球同步軌道探測能力計算程序 113
附錄4 計算優(yōu)選平臺高度的目標(biāo)函數(shù)程序 116
附錄5 計算限位對日定向方法的弧長程序 119
后記 121