大型航天器无控飞行轨道衰降预报初步研究

作     者：高兴龙 陈钦 李志辉 丁娣 GAO Xinglong;CHEN Qin;LI Zhihui;DING Di

作者机构：中国空气动力研究与发展中心空气动力国家重点实验室四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所四川绵阳621000 国家计算流体力学实验室北京100191 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所四川绵阳621000 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(2014CB744100) 国家自然科学基金资助(11902331) 

出 版 物：《飞行力学》 (Flight Dynamics)

年 卷 期：2020年第38卷第6期

页      码：70-76页

摘      要：针对寿命末期大型航天器无控再入大气层前的轨道衰降问题,提出一种经卡尔曼滤波误差分析与参数辨识气动一体化计算改进的轨道摄动模型。基于参数辨识方法生成两行根数(TLE)格式的初始轨道元参数;考虑航天器在低轨道大气环境受到的稀薄跨流域空气动力作用,采用气动特性当地化统一算法计算目标航天器不同轨道高度的气动阻力系数,并解算相应轨道高度下简化根数摄动模型(SGP4)中的未知阻力项;最后基于无损卡尔曼滤波(UKF)方法和外测轨道星历数据对TLE+SGP4模型进行中长期轨道摄动外推计算,分别针对350~300 km和300~150 km高度范围内的大型航天器轨道衰降演化进行跟踪仿真,预报趋势与目标航天器外测轨道星历观测数据结果相符。研究证实寿命末期大型航天器无控再入气动一体化算法结合轨道摄动模型的改进发展,能大幅提高中长期轨道预报模拟能力,推动近地轨道空间目标气动融合轨道数值预报领域发展。

主 题 词：无控航天器 轨道预报 跨流域空气动力学 无损卡尔曼滤波 SGP4 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13645/j.cnki.f.d.20200616.001

馆 藏 号：203993408...