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LEO空间目标的非协同共视观测及初轨确定被引量：7: 2021年; 测角数据的初轨确定(IOD)是通过光学观测技术进行空间目标编目的关键,然而对于低地球轨道(LEO)空间目标,地基光学观测所获得的数据弧长较短且不包含距离信息。因此,在进行IOD时,所得轨道的误差往往较大,难以应用于进一步的工作中。针对上述问题,研究了LEO空间目标的非协同共视观测技术及其初轨确定,并基于统计学提出了一种利用非协同共视观测技术定位空间目标的新方法。结合中国科学院空间目标与碎片观测网的光学测角数据进行了实验验证,结果表明,所提方法对Ajisai卫星定位的均方根(RMS)误差小于100 m,对空间碎片CZ-2C R/B定位的RMS误差小于200 m,优于传统的三角视差法。随后,将上述定位结果用于IOD,所得轨道半长轴的误差在1 km左右。; 陈龙刘承志李振伟李振伟孙建南康喆; 关键词：光学观测初轨确定

基于地基光电望远镜的地球同步轨道卫星空间目标初轨确定研究: 2024年; 在地球同步轨道卫星(geosynchronous Earth orbit,GEO)空间目标的监测过程中,为了解决观测数据弧长过短而导致的初始轨道参数求解失败问题,提出了一种多约束初轨确定算法。首先,从GEO目标轨道的小偏心率出发,建立单参数轨道确定方法,以提高求解成功率及精度;其次,基于开普勒定律和短弧的共面假设,对观测弧段进行关联,以增加观测数据信息和几何约束性;最后,利用关联弧段进一步提高求解精度,使得算法对轨道类型的适应性更广泛。利用长春人造卫星观测站的大视场望远镜实测数据进行了验证,结果表明,利用该算法能快速有效地求解出轨道参数,GEO空间目标半长轴误差小于200 km的占比可达93.6%(平均弧长约70 s)。基于该计算结果和所提关联方法来降低偏心率约束导致的误差,部分目标的半长轴误差可达30 km。该方法将为中国空间态势感知领域提供技术支撑。; 尹业文李振伟刘承志康喆康喆; 关键词：初轨确定 GEO

天宫一号飞行器失效后激光测距实验分析被引量：2: 2017年; 天宫一号飞行器于2016年3月终止了数据服务,成为在轨飞行的"空间碎片".其所处的轨道空间,高度约400 km,是天宫二号航天器、国际空间站等载人航天器以及一系列对地测量卫星运行的重要区域.空间碎片对这些航天器的运行构成严重威胁.卫星激光测距是目前空间目标观测手段中精度最高的一种,测量精度可达厘米量级,其高精度的观测结果为碰撞风险评估提供了有力支撑.天宫一号装有角反射器,这为激光测距提供了良好的实验平台.2016年3~5月期间,中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站(7237)和中国科学院上海天文台佘山观测站(7821)以及中国科学院紫金山天文台等单位联合对失效的天宫一号目标进行了激光测距实验,共获得有效数据23圈.通过实测数据处理分析,发现激光观测数据的均方根(RMS)即定轨精度可以达到10 cm.利用卫星激光测距(SLR)精密定轨得到的新根数做轨道预报,两天的预报在地固坐标x,y,z三个分量上的误差约200~300 m,径向误差好于100 m,能够满足激光测距后续观测的要求.本次实验将为天宫二号及其他低轨道航天器的激光测距和精密定轨提供有益的参考和技术支撑.; 孙明国高鹏骐李振伟孙建南董雪赵有; 关键词：光学观测精密定轨

吉林天文观测基地光学观测环境及相关研究进展: 2024年; 地基光学天文望远镜是人类探索与研究宇宙的重要手段,对已有地基光学台址的光学观测环境进行监测分析,可以为后期设备针对性改造以及观测者调整观测策略提供参考依据,对提升地基光学设备的观测效能具有重要的意义.吉林天文观测基地(简称“基地”)隶属于中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站,位于吉林省吉林市大绥河镇小绥河村南沟约5 km处(东经126.3°,北纬43.8°,海拔高度313m).基地大气视宁度均值范围约为1.3″-1.4″、天顶附近V波段的天光背景亮度为20.64mag·arcsec^(-2)、年晴夜数最高可达270余天,具有良好的天文观测条件.吉林天文观测基地于2016年投入运行,现有1.2m光电望远镜、迷你光电阵列望远镜、大视场光电望远镜阵列、新型多功能阵列结构光电探测平台等多台(套)光电望远镜设备.利用上述设备,主要围绕空间目标探测与识别、精密轨道确定、光电探测新方法以及变源天体的多色测光等开展相关研究工作,与多家国内高校及科研院所保持着良好的合作关系.; 康喆牛炳力李振伟李振伟吕游孙建南邓诗宇刘德龙杨文波张楠杨文波张楠刘承志; 关键词：天文仪器

长春站非合作目标激光测距资料的定轨被引量：1: 2015年; 精密解算了非合作目标的单站激光测距数据.观测数据少、数据弧段分布不好是对非合作目标进行精密定轨的难点.通过定轨过程中对动力学模型的选择及求解参数的选取,使得轨道计算收敛.解算多组圈数的非合作目标数据,将轨道重叠弧段对比作为评判定轨精度的指标;从多组圈数中提取出一圈的观测数据,对其余数据进行定轨处理,将定轨后的轨道结果与提取出的观测数据进行对比,得到在同一时刻的距离偏差,使其作为精密定轨的外符合.结果表明:对非合作目标(4814)进行精密定轨,平均测距残差为1.01 m,在测距方向上,测量数据外符合的平均轨道精度为14.35 m,预报1 d的测距精度为24.60 m.; 孙建南刘承志范存波孙明国; 关键词：航天器天体力学数据分析

阵列结构型空间碎片光电望远镜观测精度分析被引量：4: 2019年; 阵列结构型空间碎片光电望远镜( SDPTA)具有通用性强、视场大、单元众多、覆盖空域广、可靠性高等优点,针对国内首台阵列结构型空间碎片光电望远镜产生的大量观测数据无法识别的问题,提出一种基于两行轨道根数( TLE)数据的快速匹配识别方法。通过计算北美防空司令部( NORAD)发布的 TLE 数据对阵列结构型空间碎片光电望远镜的观测数据关联比对,用以识别空间碎片;并利用 CPF( consolidated prediction format)星历的数据对已识别的数据中的激光星进行外符精度分析,检核识别准确性并对该阵列结构型空间碎片光电望远镜观测精度进行分析。经计算,该阵列结构型空间碎片光电望远镜外符精度为 7. 9″。计算分析表明,利用 TLE 数据对未知碎片进行识别的方法准确有效,望远镜的观测精度达到了设计指标。; 丁一高孙明国李振伟范存波孙建南; 关键词：空间目标识别中误差

基于星图匹配脱靶量标定的移动测站望远镜指向修正技术被引量：1: 2023年; 目前,移动测站以其高机动性正逐步成为空间目标监测网络重要的系统组成,应用于空间目标的共视观测与精密跟踪。针对移动测站光电望远镜由于工况的不稳定性以及装调过程中存在的指向误差,文中提出了一种基于星图匹配脱靶量标定的指向误差修正方法。首先,根据编码器轴系定位筛选出定标星群并进行资料归算;其次,采用面向脱靶量标定的快速星图匹配算法识别出与测量恒星相匹配的定标星坐标,并作为理论位置;最后,将多颗测量恒星坐标带入脱靶量标定指向修正数学模型对望远镜的指向进行拟合与标定。实验结果证明:采集一组序列图像对光心指向进行修正,单帧图像的修正周期约为2.2 s,从第10帧后修正量基本趋于稳定。对全天区典型分布的一批子天区进行指向修正,指向误差均值由修正前的124.24″提高至4.97″,标准差从41.50″提高至4.76″。综上所述,基于星图匹配脱靶量标定的指向误差修正方法对于提高测站望远镜的指向精度效果显著,且该方法的修正过程与望远镜机架结构无关,因此也可适用于不同机架结构的望远镜指向修正。; 柳鸣杨文波刘德龙孙建南康喆李振伟

基于光电阵列系统的空间碎片精密定轨应用研究: 2024年; 光电阵列系统具有视场大、单元众多、覆盖空域广、可靠性高、实时性好等优点,在空间碎片探测领域中具有重要的作用。首先,为了解决空间碎片关联匹配问题,采用TLE数据,配合SGP4/SDP4模型,实现了光电阵观测空间碎片的数据关联匹配。随后,研究了空间碎片弹道系数计算方法,为基于观测数据定轨结果的空间碎片平均弹道系数的计算奠定基础。最后,基于长春人卫站建设的光电阵列系统,验证其数据精度、定轨精度以及弹道系数计算精度,实验结果表明:空间碎片关联匹配成功率达到91.19%;观测精度可达7:65′′;对拥有高精度激光测距的空间合作目标Sentinel-6A和HY-2C进行基于激光测距数据的精密定轨,并以定轨结果为标准轨道,对光电阵列观测系统所得光学数据进行精密定轨和3 d预报的均方差做精度分析,三维位置精度分别为319.11 m、107.25 m,速度精度分别为0.26 m/s、0.09 m/s;计算所得目标36508弹道系数生成的新两行根数3 d预报均方根误差为746.84 m,比公开数据均方根误差748.68 m减小0.25%,两者精度相近。以上结果说明该系统基本满足常规任务需求。; 丁一高李振伟刘承志康喆康喆孙明国孙建南; 关键词：精密定轨 TLE

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孙建南

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