地球静止轨道卫星碰撞碎片短期演化风险分析

• 作者: 吴帅 张占月 张海涛 魏斌
• 来源期刊: 上海航天
• 学科: 航空航天
• 关键词: 地球静止轨道(GEO)卫星 碰撞解体 接近分析 轨道演化 碰撞概率
• 年，卷（期）: shhtzyw_2019,（1）
• 页码范围: 66-77
• 页数: 12页
• 分类号: V528

摘要

地球静止轨道(GEO)卫星与空间碎片发生碰撞后短期内会出现无地面观测数据的情况。为解决该问题,筛选了所有运行或穿越GEO区域的空间目标,分析了数值法和解析法在进行接近分析时的优劣势,给出了基于弦截法的接近分析数值求解方法,运用SDP4模型进行轨道预报。运用质量守恒和动量守恒对NASA标准解体模型进行修正,生成空间碎片信息。针对短期演化风险,在无连锁碰撞研究需求时进行假设,进而简化碰撞概率计算方法。对GEO区域内碎片的碰撞和穿越GEO区域碎片的碰撞2类事件进行分析,在碰撞完全解体和非完全解体2种条件下,分析3d内碰撞产生的碎片对GEO区域的威胁程度。仿真实验结果表明:在完全解体的情形下,新产生的空间碎片3d内与原有空间目标会发生100多次小于20km的接近,最近距离降低到214.4m。在无地面对新生成空间碎片观测数据的条件下,该研究为航天器规避机动提供参考,为下一步的长期演化分析提供理论借鉴。