摘要：2024年9月,美国太空商业办公室(OSC)同欧盟太空监视和跟踪框架组织合作开展了美欧公共空间态势感知(SSA)服务的技术对比研究并发表报告。本文重点介绍了美国太空交通协调系统(TraCSS)和欧盟太空监视和跟踪(EUSST)计划的创建背景及当前正在开发的服务,列举了二者SSA服务的异同点,对于了解TraCSS和EUSST的建设目标、功能设计和技术路线有着重要意义。

摘要：研究初始姿态跟踪误差较大和模型参数不确定条件下空间态势感知卫星对典型轨道目标指向跟踪控制问题。在常规积分滑模的基础上,利用最速跟踪滤波理论和超螺旋算法,设计一种新型非线性积分滑模控制器。通过指令滤波,使闭环系统运动初始时刻即在滑模面上,克服了常规滑模控制器到达阶段不具有鲁棒性的缺点。在滑模函数中加入非线性积分项,将稳态误差控制在较小范围内。通过仿真表明这种新型的滑模控制器可完成指向跟踪任务。

摘要：空间态势感知是维护国家空间安全的基础,构建空间态势感知信息支持系统是有效利用空间态势感知信息的手段。阐述了空间态势信息支持系统所需要表达的数据类型,对其主要功能需求进行了分析,并提出了系统的总体及各模块的设计思路,分析了系统构建中需要解决的核心技术和技术途径,给出了部分典型的实验结果,为空间态势信息支持系统的构建提供了技术参考。

摘要：通过对星间链路和空间态势感知系统国内外发展现状的分析,指出星间链路在空间信息有效获取、安全传输和实时应用以及保障空间态势感知系统战场生存能力等方面起着重要的作用。针对星间链路在未来空间态势感知系统中的应用需求,提出包含空间通信模型和空间导航模型在内的空间感知体系基本架构,并对该架构下星间链路的设计要求或者特点进行分析,指出星间链路应该具有灵活可变的星间路由策略和联网结构,并能够支持高速可变和安全可靠的星间数据传输。分别从空间网络和卫星节点2个层面提出了系统实现的关键技术,并给出部分关键技术的研究重点和研究方法。上述研究结果可以为星间链路及相关领域的研究工作提供一定的借鉴和帮助。

摘要：针对现有空间非合作目标机动检测方法难以给出目标机动速度和准确机动时刻的难题,提出了一种基于短弧历史数据的机动特征参数检测方法。首先,建立了追踪器轨道坐标系基准的J2项摄动条件下,相对运动动力学模型和视线角测量模型。然后,设计了利用短弧相对轨道历史数据正向和反向演化交汇的机动特征参数检测方案,并建立了基于批处理最小二乘的求解算法模型,用于平滑噪声影响,获取高精度机动特征参数解。最后,对所提算法进行了数值仿真验证,并对相对轨道构型、机动量大小以及量测噪声等关键因素的敏感性进行了仿真分析。仿真结果表明,机动速度求解误差均值在0.008 m/s以内,机动时刻定位误差均值和均方差分别不超过2 s和14 s。

摘要：为了实现对空间区域的态势感知,增强空间随机目标运动轨迹的预测与感知能力,论述了联合感知是空间态势感知的实现基础,并且设计了一种空间态势模拟器,以及相关完整的设计方案与修正标定方法。在此基础上,为了改善空间态势感知模型,获得更多的空间动态信息量,进一步提出了一种采用时间监测联合感知轨迹预测模型,并且通过相应的理论推导和模拟仿真实验验证了这种时间监测联合感知方法对随机目标具有较强的感知能力和运动轨迹的预测能力,可以实现对三阶次以下运动轨迹的预测跟踪。

摘要：近年来机构和学者围绕空间态势感知任务,已形成了大量基于空间目标独立节点的目标跟踪、检测、识别、计算等相关理论和技术研究成果,面对低轨空间目标数量激增、高轨不断新增各类具有对抗背景的敏感目标的新形势,对空间态势认知能力提出了更高的要求。通过图模型对空间态势系统进行建模,设计构建双层空间态势理解结构来实现包含关系影响的单节点到系统层面的嵌入式映射,并通过进一步形成对态势整体的量化表示,通过实例验证所提方法的可行性,为基于空间态势感知信息、形成对整体空间环境和力量的态势理解及后续态势预测分析提供了思路和方法。

摘要：针对使用模型似然函数比对传统交互多模型(interacting multiple model,IMM)算法模型转移概率实时修正存在奇异的问题,基于所提修正函数给出一种改进自适应IMM算法。首先,将白噪声模型与扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法结合,设计了非机动模型EKF1及机动模型EKF2作为IMM算法模型集。其次,预报模型采用适应椭圆参考轨道的非线性相对轨道动力学方程以提高模型预报精度。最后,分析了速率量测信息对减小机动目标跟踪峰值误差的作用。仿真结果表明,改进的模型转移概率自适应IMM-EKF算法跟踪精度明显提高,且优于比较的现有方法;引入速率量测信息后,最大峰值误差及估计精度得到了改善。

摘要：针对空间非合作目标无源预警任务中无先验信息条件下的目标轨道异常检测难题,提出了基于奇异谱分析的目标机动无源检测方法。首先,在追踪卫星轨道坐标系下建立了相对动力学模型及无源相对视线角测量模型。然后,通过奇异谱分析对视线角原始测量序列进行特征提取,设计了差异化评价指标及其阈值的计算方法并利用与、或门逻辑进行综合机动判断。最后,在GEO类型轨道应用场景下对所提算法进行了数值仿真验证与结果分析。仿真结果表明,当无源测角精度不低于3×10^(-4)rad时,相对距离1000 km以内目标执行的1 m/s量级以上的小脉冲机动可被有效地检测,检测成功率超过90%。

摘要：针对空间非合作目标空间态势感知任务中弱可观测无源定轨状态的快速捕获问题,提出了一种基于径向基函数神经网络(RBFNN)的双星协同稀疏无源测角定轨方法。首先,在限制性三体问题的假设下建立了考虑地球非球形J2项摄动的轨道动力学模型和赤经赤纬测量模型。然后,构建了基于RBFNN的双星协同仅测角定轨框架,设计了训练数据集生成器、数据预处理方法和RBFNN结构。最后,利用地球静止轨道任务进行了数值仿真验证,并对测角频率等参数的定轨敏感性进行分析。仿真结果表明,在240 s内仅进行三次角度观测的条件下,该模型对初始相对距离估计的平均绝对百分比误差约为0.36%,目标轨道速度的估计误差在米/秒量级,可实现高精度的超短弧段稀疏无源测量定轨。