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院级平台:空间态势感知研究中心

时间:2017-03-07 来源:未知 点击:
一、平台信息
平台名称:空间态势感知研究中心
领    域:空间科学
学科分类:测绘科学与技术;大地测量学与测量工程;
建设单位:空间定位与导航工程研究所
负 责 人:桑吉章
设立时间:2014年10月
二、建设目的和意义
    据估计,近地空间中大于1cm的空间碎片多达50万以上,目前编目的空间目标只有不到2万个。现有卫星只能抗击1cm以下碎片的碰撞;一旦1cm以上的碎片与卫星发生碰撞,轻则影响卫星的工作性能,重则造成严重的空间事件。2009年2月工作卫星Iridium 33 与废弃卫星Cosmos 2251的碰撞不仅损毁了Iridium 33卫星,更产生了近2千个10cm以上的碎片(和不计其数更小的碎片)。最新预测表明空间连锁碰撞(空间碰撞的Kessler综合症)有可能在未来数十年内发生,一旦空间连锁碰撞发生,将严重威胁近地空间的可持续使用。
    自2009年的Iridium-Cosmos碰撞事件之后,各国对以空间碎片为中心的近地空间环境的研究和投入的力度不断加大,空间态势感知被提到了空间战略的高度。美国已开始建设新空间篱笆及与澳大利亚合建地面碎片激光跟踪网,以有能力对更小的碎片进行跟踪观测,和对重要目标的精密跟踪。美国庞大的地面跟踪网与计划中的天基跟踪网联合将使其可编目所有5cm以上的空间碎片,并提供重要目标的精密轨道信息。
    相较而言,我国在空间碎片和空间态势感知领域的整体研究和应用水平与发达国家存在明显的差距,有关基础理论和关键技术研究亟待展开。
研究中心将瞄准空间碎片研究的国际最新动态以及国家战略需求,依托武汉大学测绘学科的传统优势,通过多学科交叉融合,开展围绕空间碎片探测、轨道力学、空间碰撞预警与规避、空间碎片环境模型的关键问题研究,提升空间碎片跟踪观测、数据处理与应用、碎片环境管理等的理论与技术水平,促进大地测量学科向空间碎片和空间态势感知领域的拓展。
三、研究方向和主要研究内容
1.空间碎片探测技术
1)地基空间碎片三维精密测量技术
2)天基空间碎片监测技术
3)雷达碎片探测技术
4)空间碎片编目与管理
2. 空间碎片轨道力学
1)初轨确定
2)精密半解析法轨道传播
3)轨道摄动力模型
3.空间碰撞预警与规避
1)空间碎片轨道预报误差传播理论
2)空间碰撞概率计算理论
3)航天器碰撞预警与规避
4.空间碎片环境模型
1)空间碎片数量与分布演变
2)航天器空间碎片风险评估