近地目标探测的天基篱笆

《近地目标探测的天基篱笆》重点研究一种近地空间目标的天基探测系统——天基篱笆：在太阳同步轨道上安置若干个探测平台，每个平台安装两个望远镜，一个向前，一个向后，使得望远镜视场组成一个观测篱笆。由于它是天球上的大圆，每一个近地目标的轨道面（也是大圆），与该篱笆均有两个交点，因此，所有目标每一圈均能观测到两次，其中至少有一次没有地影，这就实现了200～1500km目标探测的全覆盖。此外，《近地目标探测的天基篱笆》对平台高度和平台个数的关系、望远镜的视场、望远镜的指向及天基篱笆的探测星等和探测目标的大小、目标关联方法、新目标捕获方法与定轨精度等关键问题进行了研究。

目录
序
第1章　引言　1
1.1　在轨空间目标的现状　1
1.2　空间目标观测的需求　3
1.2.1　空间目标探测全覆盖　3
1.2.2　新目标的及时发现　3
1.2.3　小目标的探测　4
1.3　空间目标天基探测的现状　4
1.4　本书的研究内容　6
第2章　天基探测的基础　7
2.1　探测平台　7
2.1.1　平台的经典轨道　7
2.1.2　平台姿态和望远镜的安装　9
2.1.3　目标在CCD上的坐标　10
2.1.4　有效载荷　12
2.2　顺光探测的可见范围　14
2.2.1　可见弧长　14
2.2.2　可见范围　16
2.3　顺光望远镜的探测能力　20
2.3.1　目标距离、视运动角速度和曝光时间　20
2.3.2　探测星等　23
2.3.3　探测目标的大小　23
2.4　提高望远镜探测能力的途径　25
2.4.1　星象信噪比分析　25
2.4.2　四种提高探测能力的途径　25
2.5天　基探测的数据处理　28
2.5.1　观测图像处理　29
2.5.2　动目标的提取　29
2.5.3　天文定位　30
第3章　几种天基篱笆　34
3.1　顺光篱笆　34
3.1.1　顺光篱笆的平台个数　34
3.1.2　顺光篱笆的平台轨道高度　36
3.1.3　顺光篱笆的探测能力　36
3.1.4　顺光篱笆的优缺点　37
3.1.5　结论　38
3.2　沿轨篱笆　38
3.2.1　平台轨道和平台姿态　39
3.2.2　望远镜安装　39
3.2.3　平台数量和平台高度　39
3.2.4　沿轨方向的探测能力　42
3.2.5　沿轨篱笆方案的选择　48
3.2.6　地影问题　51
3.2.7　沿轨篱笆与顺光篱笆的比较　53
3.3　探测小碎片的天基篱笆　55
3.3.1　现在能制造的大望远镜　55
3.3.2　沿轨篱笆的探测能力　55
3.3.3　顺光篱笆的探测能力　56
3.3.4　两种方法比较　57
3.3.5　小结　57
第4章　轨道关联　59
4.1　地面观测的轨道关联方法　59
4.1.1　初选候选目标集合　59
4.1.2　已知目标的轨道关联-轨道比对方法　60
4.1.3　UCT数据处理-新目标的发现和捕获　62
4.2　沿轨篱笆的轨道关联　67
4.2.1　初选候选目标集合　67
4.2.2　已知目标的轨道关联-轨道比对方法　77
4.2.3　UCT数据处理方法　77
4.3　两种关联方法比较　83
4.3.1　关联成功率　84
4.3.2　关联效率　84
4.3.3　UCT 处理　84
4.4　沿轨篱笆的有预报观测　84
第5章　天基轨道改进　86
5.1　人造卫星轨道的根数系统　86
5.2　坐标系统及其转换　86
5.3　轨道改进　87
5.3.1　轨道改进的条件方程　88
5.3.2　轨道改进的收敛条件　90
5.4　模拟计算估计定轨精度　90
5.4.1　模拟计算方法　90
5.4.2　沿轨篱笆定轨精度估计　91
5.4.3　顺光篱笆与沿轨篱笆定轨精度比较　92
5.5　*佳定轨精度估计　93
5.5.1　*佳定轨精度估计方法　93
5.5.2　两种误差估计的比较　94
5.6　天基轨道改进的联合定轨　98
第6章　天基篱笆近期改进　100
6.1　天基探测的主要困难　100
6.2　克服困难的方法　100
6.3　改进后的天基篱笆　101
参考文献　103
附录A　坐标变化矩阵　104
附录B　IAU2000岁差章动模型　112
附录C　IAU2000B ICRS到CIRS的转换矩阵计算程序　119
附录D　计算可见区间程序　138
后记　147