一种空间载荷自主避障方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号：43520216 阅读：3 留言：0更新日期：2024-12-03 12:09

本发明专利技术公开了一种空间载荷自主避障方法、装置、设备及介质，包括：S1、通过载荷搭载雷达，获取所述雷达周围目标的实时坐标；S2、计算各个坐标点之间的欧氏距离，将所述坐标点划分为一个或多个目标物的坐标点集合；S3、将所述坐标点集合进行卡尔曼滤波处理，得到所述目标物的未来位置信息；S4、根据所述目标物的未来位置信息，预测未来是否与所述载荷有碰撞风险，若有风险，则将所述载荷进行轨道变更。本发明专利技术采用载荷雷达可更快速更及时获取载荷周围环境，采用卡尔曼滤波方法对目标物坐标变化进行滤波处理和推演，轨道推演所需参数量依赖更少无大功耗计算。应对突发轨道载入时，推演目标坐标轨迹可更快速反应。推演结果稳定且可靠。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及近地轨道空间载荷领域，尤其是一种空间载荷自主避障方法、装置、设备及介质。

技术介绍

1、近地轨道载荷避障是指在近地轨道上运行的卫星或其他航天器为了避免与其他空间物体(如其他卫星、空间碎片等)发生碰撞而采取的一系列措施。随着近地轨道上航天器数量的增加，碰撞风险也随之上升，因此避障技术对于确保空间活动的安全性至关重要。

2、现有近地轨道载荷避障大多采用地面观测和天基观测，然后计算周围飞行物的轨道，再结合扰动里模型算法来做碰撞计算。现有的方法计算碰撞风险具有以下缺点：

3、1.需要大量观测数据和标的数据库，数据量需求大；

4、2.数据来源开源数据都来自国外，数据安全性缺失；

5、3.计算流程复杂，需要做大量的参数做积分运算，当某一参数准确性缺失时，最终结果也会受到影响；

6、4.应对突发情况无法做到机动处理，如突然变轨或轨道误入的空间目标，地面无法及时观测和计算相应的轨道数据，无法做到机动处理载荷安全。

7、因此，亟待提供一种近地轨道载荷避障的方案。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本专利技术技术方案提供一种空间载荷自主避障方法、装置、设备及介质，能够实现载荷自主躲避障碍物，解决现有的计算碰撞风险的方法计算流程复杂、计算量大的问题。

2、根据本专利技术技术方案的第一方面实施例，提供一种空间载荷自主避障方法，包括：

3、s1、通过载荷搭载雷达，获取所述雷达周围目标的实时坐标；</p>

4、s2、计算各个坐标点之间的欧氏距离，将所述坐标点划分为一个或多个目标物的坐标点集合；

5、s3、将所述坐标点集合进行卡尔曼滤波处理，得到所述目标物的未来位置信息；

6、s4、根据所述目标物的未来位置信息，预测未来是否与所述载荷有碰撞风险，若有风险，则将所述载荷进行轨道变更。

7、在上述方案中，所述s2包括：

8、s21、计算所述雷达本次反馈的各个所述坐标点与上一次反馈的各个所述坐标点之间的欧氏距离，若两个所述坐标点之间的欧氏距离小于或等于阈值，则两个所述坐标点属于同一目标物，若两个所述坐标点之间的欧氏距离大于阈值，则两个所述坐标点不属于同一目标物；

9、s22、根据以上条件，将所述坐标点划分为一个或多个目标物，形成各个所述目标物的坐标点集合。

10、在上述方案中，所述s3包括：

11、s31、将所述坐标点集合作为目标轨迹描述信息，传输至卡尔曼模型；

12、s32、基于所述卡尔曼模型对所述目标轨迹描述信息进行卡尔曼滤波处理，得到所述目标物的未来位置信息。

13、在上述方案中，所述卡尔曼模型用于提供未来某一时间段内所述目标物的线性关系。

14、在上述方案中，所述卡尔曼滤波基于所述卡尔曼模型得到所述目标物未来某一时间点的位置信息。

15、在上述方案中，所述位置信息包括坐标。

16、在上述方案中，所述s4包括：

17、s41、将所有当前已知的所述目标物的未来位置信息进行汇总；

18、s42、根据汇总的信息预测未来是否与所述载荷有碰撞风险，若有风险，则将所述载荷进行轨道变更。

19、根据本专利技术技术方案的第二方面实施例，提供一种空间载荷自主避障方法装置，用于实现如上任一所述的空间载荷自主避障方法，包括：

20、数据获取模块，通过载荷搭载雷达，获取所述雷达周围目标的实时坐标；

21、坐标划分模块，计算各个坐标点之间的欧氏距离，将所述坐标点划分为一个或多个目标物的坐标点集合；

22、坐标处理模块，将所述坐标点集合进行卡尔曼滤波处理，得到所述目标物的未来坐标信息；

23、风险预测模块，根据所述目标物的未来坐标信息，预测未来是否与所述载荷有碰撞风险，若有风险，则将所述载荷进行轨道变更。

24、根据本专利技术技术方案的第三方面实施例，提供一种电子设备，包括存储器和处理器；

25、存储器，用于存储计算机程序；

26、处理器，用于执行所述计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一方面所述的空间载荷自主避障方法的步骤。

27、根据本专利技术技术方案的第四方面实施例，提供一种计算机可读存储介质，

28、所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一方面所述的空间载荷自主避障方法的步骤。

29、本专利技术的有益效果：

30、本专利技术公开的一种空间载荷自主避障方法、装置、设备及介质，采用载荷雷达可更快速更及时获取载荷周围环境，只需要计算雷达观测到的周围数据即可，无需计算额外远距离目标。计算效率高，资源消耗少，采用卡尔曼滤波方法对目标物坐标变化进行滤波处理和推演，轨道推演所需参数量依赖更少无大功耗计算。应对突发轨道载入时，推演目标坐标轨迹可更快速反应。推演结果稳定且可靠。

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【技术保护点】

1.一种空间载荷自主避障方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述S2包括：

3.根据权利要求1所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述S3包括：

4.根据权利要求3所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述卡尔曼模型用于提供未来某一时间段内所述目标物的线性关系。

5.根据权利要求4所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述卡尔曼滤波基于所述卡尔曼模型得到所述目标物未来某一时间点的位置信息。

6.根据权利要求5所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述位置信息包括坐标。

7.根据权利要求6所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述S4包括：

8.一种空间载荷自主避障方法装置，其特征在于，所述装置用于实现权利要求1-7中任一项所述的空间载荷自主避障方法，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，

【技术特征摘要】

1.一种空间载荷自主避障方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述s2包括：

3.根据权利要求1所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述s3包括：

4.根据权利要求3所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述卡尔曼模型用于提供未来某一时间段内所述目标物的线性关系。

5.根据权利要求4所述的空间载荷自主避障方法，其特征在于，所述卡尔曼滤波基于所述卡尔曼模型得到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵存，路拴涛，
申请(专利权)人：德博睿宇航科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：

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