本发明专利技术公开了一种双星与地基联合的再入目标预报方法、装置及电子设备，方法包括：计算基于地基的再入目标的初始轨道信息；计算基于双星共视的再入目标的多对观测值；其中，双星通过地基进行监测并调整使双星对再入目标的再入轨迹进行跟踪观测；根据再入目标的多对观测值计算再入目标的位置点迹序列；根据再入目标的位置点迹序列进行轨道积分计算修正后的弹道系数；根据初始轨道信息和修正后的弹道系数进行轨道外推直至预设的轨道高度以确定再入目标的再入时刻和落地位置。本发明专利技术提高了再入目标的再入时刻和落点位置的预报精度，实现了大型空间再入事件的准确判别，缩小了残骸散布区域范围。布区域范围。布区域范围。
【技术实现步骤摘要】
双星与地基联合的再入目标预报方法、装置及电子设备
[0001]本专利技术属于航天测量与控制
，具体涉及一种双星与地基联合的再入目标预报方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]大质量空间目标在再入过程中并不会被完全烧毁，仍有10~40%的残骸返回地球表面，对地表的生命群体、建筑设施、生态环境等具有很大威胁，这种目标也被称为危险再入目标。对危险再入目标保持连续监测，并迭代预报其再入事件及再入地点，是当前有效规避损害、为相关部门决策提供支撑的重要手段。
[0003]目标再入预报的主要难点在于轨道确定和大气阻力建模，受限于当前半经验性大气模型的预报精度。当前短期精密目标再入预报的相对误差一般为15%左右，即提前10天预报，误差一般为1.5天，提前1天预报，误差为3.6小时，即使是陨落临圈，预报误差也将近15分钟，误差范围达6400余公里。因此，在航天探测设备布设受限、无法连续观测的情况下，对目标再入信息进行准确判别成为难题。大型再入目标在再入大气层的过程中，与稠密大气发生剧烈摩擦，温度逐渐上升，最终烧蚀解体，其高温和光亮效应可被相关星载敏感器捕获。目前实现大型再入目标预报的方法主要有两种，分别是基于地基装备的再入目标预报方法和基于天基装备的再入目标预报方法，利用地基或天基装备监测的策略实现再入目标的预报。
[0004]但是，仅地基装备进行再入目标预报的方法，跟踪间隔太长，无法持续监测，导致预报误差较大，尤其对最终再入情况无法准确判断，其精度一般为轨道周期量级，落点区域覆盖整个地球；仅天基装备进行再入目标预报的方法，难以合理确定监测策略，无法实现再入目标的有效捕获，且监测数据无法直接用于再入目标预报。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种双星与地基联合的再入目标预报方法、装置及电子设备。
[0006]本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术提供了一种双星与地基联合的再入目标预报方法，包括：计算基于地基的再入目标的初始轨道信息；计算基于双星共视的所述再入目标的多对观测值；其中，所述双星通过地基进行监测并调整使所述双星对所述再入目标的再入轨迹进行跟踪观测；根据所述再入目标的多对观测值计算所述再入目标的位置点迹序列；根据所述再入目标的位置点迹序列进行轨道积分计算修正后的弹道系数；根据所述初始轨道信息和所述修正后的弹道系数进行轨道外推直至预设的轨道高度以确定所述再入目标的再入时刻和落点位置。
[0007]在本专利技术一个实施例中，通过地基进行监测并调整所述双星对所述再入目标的再
入轨迹进行跟踪观测的过程，包括：计算基于地基的所述再入目标的初始弹道系数；根据所述再入目标的初始轨道信息和初始弹道系数预报所述再入目标的再入轨迹；根据所述再入目标的再入轨迹调整所述双星对所述再入目标的再入轨迹进行跟踪观测。
[0008]在本专利技术一个实施例中，所述计算基于双星共视的再入目标的多对观测值，包括：采用插值法计算在双星共视弧段内每个卫星对应所述再入目标的观测值得到所述再入目标的多对观测值；其中，每对观测值对应的观测时刻是一致的。
[0009]在本专利技术一个实施例中，所述根据所述再入目标的多对观测值计算所述再入目标的位置点迹序列，包括：针对所述再入目标的每对观测值，计算对应空间位置初值；根据所述空间位置初值计算对应观测残差；根据所述空间位置初值计算对应过程矩阵；根据所述观测残差和所述过程矩阵计算对应空间位置的修正值；根据所述空间位置的修正值计算对应空间位置改进量；判断所述空间位置改进量是否满足预设的位置修正停止条件，若满足则输出对应空间位置初值，若不满足则根据所述空间位置初值和所述空间位置改进量更新空间位置初值，重复上述位置修正过程直至满足预设的所述位置修正停止条件；根据所述再入目标的每对观测值对应的空间位置初值得到所述再入目标的位置点迹序列。
[0010]在本专利技术一个实施例中，所述根据所述空间位置初值计算对应观测残差公式表示为：；其中，表示所述观测残差，表示双星中第i个卫星对应的所述再入目标的观测值，表示基于第i个卫星的所述再入目标对应的赤经，表示基于第i个卫星的所述再入目标对应的赤纬，表示所述再入目标的空间位置初值，表示双星中第i个卫星的空间位置值。
[0011]在本专利技术一个实施例中，所述根据所述空间位置初值计算对应过程矩阵公式表示为：
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；其中，表示过程矩阵，表示所述再入目标的空间位置初值，表示双星中第i个卫星的空间位置值，。
[0012]在本专利技术一个实施例中，所述根据所述观测残差和所述过程矩阵计算对应空间位置的修正值公式表示为：；其中，表示所述空间位置的修正值，表示所述过程矩阵，表示所述观测残差，表示求逆操作。
[0013]在本专利技术一个实施例中，所述根据所述再入目标的位置点迹序列进行轨道积分计算修正后的弹道系数，包括：将所述再入目标的位置点迹序列转换为所述再入目标的高度观测值序列；根据所述再入目标的初始弹道系数对所述再入目标的高度观测值序列进行轨道积分；判断轨道积分是否满足预设的轨道积分停止条件，若满足则计算弹道系数的修正值，若不满足则对所述再入目标的高度观测值序列继续进行轨道积分，重复轨道积分过程直至满足预设的所述轨道积分停止条件；判断所述弹道系数的修正值与所述初始弹道系数的比值的绝对值是否满足预设的弹道系数修正停止条件，若满足则输出初始弹道系数，将该初始弹道系数作为所述修正后的弹道系数，若不满足则根据所述初始弹道系数和所述弹道系数的修正值更新所述再入目标的初始弹道系数，根据更新的所述再入目标的初始弹道系数重复上述过程直至满足预设的所述弹道系数修正停止条件。
[0014]第二方面，本专利技术实施例提供了一种双星与地基联合的再入目标预报装置，包括：第一数据计算模块，用于计算基于地基的再入目标的初始轨道信息；第二数据计算模块，用于计算基于双星共视的所述再入目标的多对观测值；其中，所述双星通过地基进行监测并调整使所述双星对所述再入目标的再入轨迹进行跟踪观测；第三数据计算模块，用于根据所述再入目标的多对观测值计算所述再入目标的位置点迹序列；第四数据计算模块，用于根据所述再入目标的位置点迹序列进行轨道积分计算修正后的弹道系数；数据确定模块，用于根据所述初始轨道信息和所述修正后的弹道系数进行轨道外推直至预设的轨道高度以确定所述再入目标的再入时刻和落点位置。
[0015]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的双星与地基联合的再入目标预报方法步骤。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的双星与地基联合的再入目标预报方法，是一种地基与天基(卫星)联合的新思路，通过地基监测并调整双星对再入目标的再入轨迹进行跟踪观测，再基于双星共视的多对观测值确定再入目标的位置点迹序列，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双星与地基联合的再入目标预报方法，其特征在于，包括：计算基于地基的再入目标的初始轨道信息；计算基于双星共视的所述再入目标的多对观测值；其中，所述双星通过地基进行监测并调整使所述双星对所述再入目标的再入轨迹进行跟踪观测；根据所述再入目标的多对观测值计算所述再入目标的位置点迹序列；根据所述再入目标的位置点迹序列进行轨道积分计算修正后的弹道系数；根据所述初始轨道信息和所述修正后的弹道系数进行轨道外推直至预设的轨道高度以确定所述再入目标的再入时刻和落点位置。2.根据权利要求1所述的双星与地基联合的再入目标预报方法，其特征在于，通过地基进行监测并调整所述双星对所述再入目标的再入轨迹进行跟踪观测的过程，包括：计算基于地基的所述再入目标的初始弹道系数；根据所述再入目标的初始轨道信息和初始弹道系数预报所述再入目标的再入轨迹；根据所述再入目标的再入轨迹调整所述双星对所述再入目标的再入轨迹进行跟踪观测。3.根据权利要求1所述的双星与地基联合的再入目标预报方法，其特征在于，所述计算基于双星共视的再入目标的多对观测值，包括：采用插值法计算在双星共视弧段内每个卫星对应所述再入目标的观测值得到所述再入目标的多对观测值；其中，每对观测值对应的观测时刻是一致的。4.根据权利要求1所述的双星与地基联合的再入目标预报方法，其特征在于，所述根据所述再入目标的多对观测值计算所述再入目标的位置点迹序列，包括：针对所述再入目标的每对观测值，计算对应空间位置初值；根据所述空间位置初值计算对应观测残差；根据所述空间位置初值计算对应过程矩阵；根据所述观测残差和所述过程矩阵计算对应空间位置的修正值；根据所述空间位置的修正值计算对应空间位置改进量；判断所述空间位置改进量是否满足预设的位置修正停止条件，若满足则输出对应空间位置初值，若不满足则根据所述空间位置初值和所述空间位置改进量更新空间位置初值，重复上述位置修正过程直至满足预设的所述位置修正停止条件；根据所述再入目标的每对观测值对应的空间位置初值得到所述再入目标的位置点迹序列。5.根据权利要求4所述的双星与地基联合的再入目标预报方法，其特征在于，所述根据所述空间位置初值计算对应观测残差公式表示为：；
其中， 表示所述观测残差，表示双星中第i个卫星对应的所述再入目标的观测值，表示基于第i个卫星的所述再入目标对应的赤经，表示基于第i个卫星的所述再入目标对应的赤纬，表示所述再入目标的空间位置初值，表示双星中第i个卫星的空间位置值。6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，张荣之，王秀红，马鑫，崔文，游经纬，宋明展，卢欣，
申请(专利权)人：中国人民解放军三二零三五部队，
类型：发明
国别省市：
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