基于超高速碰撞仿真的卫星碰撞解体碎片分析

• 作者: 张晓天 贾光辉 黄海
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 卫星 冲击动力学 解体模型 光滑粒子流体动力学 超高速碰撞
• 年，卷（期）: 2011,（7）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 1224-1230
• 分类号: V412.4|O347.5
• 字数: 4412字
• 语种: 中文
• DOI: CNKI:11-1929/V.20110330.1305.004

摘要

使用超高速碰撞数值仿真技术,结合自主开发的碎片识别统计方法,以Iridium33与Cosmos2251卫星在轨撞击解体事件为例,进行了在轨卫星碰撞解体碎片分析.通过有限元方法(FEM)与光滑粒子流体动力学(SPH)的复合算法,从图形角度识别出碎片云中的大碎片,然后利用二值图转换与二值图连通域的快速统计,提取出了碎片数目、尺寸、位置、速度和质量等信息.碎片识别结果表明大部分大碎片由Cosmos2251产生,大碎片统计结果与空间监测网(SSN)观测值相符,表明了该方法的有效性.研究结果同时表明正撞击区内的材料大部分转化为了小碎片,大碎片则由远离正撞击区的材料产生.为了度量撞击破碎程度,定义了等效正撞击质量的特征量,通过分析发现大碎片的总质量只与等效正撞击质量相关,与撞击点无关,对于小碎片总质量也有相同的结论.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄海	北京航空航天大学宇航学院	106	722	13.0	22.0
2	贾光辉	北京航空航天大学宇航学院	35	161	5.0	11.0
3	张晓天	北京航空航天大学宇航学院	9	20	3.0	4.0