单星对卫星的仅测角被动定轨跟踪方法研究

针对单星对卫星被动定轨时使用经典轨道根数作为状态变量可能存在奇点且测量方程变量及相应坐标转换缺乏物理意义等问题,提出一种新的基于J2000.0惯性系的单星对卫星扩展Kalman滤波仅测角被动定轨跟踪方法,并对测量方程中的变量及其坐标转换进行明确定义;同时对状态预测方程、状态转移矩阵及测量雅可比矩阵进行详细推导,最后通过STK6.0仿真场景产生的数据对算法在不同初始状态误差和测角精度下的性能进行对比分析和仿真验证。多次仿真结果表明:该算法实现了单颗高轨卫星(准同步轨道)通过仅测量角度对圆轨道(e=0)低轨卫星辐射源的被动定轨和跟踪,当测角精度优于平均角度变化量时,滤波收敛所需时间及估计误差都大大减小,且该算法对滤波初始误差也具有较好的适应性。     

美空军透露下一代导弹预警系统发展计划

<正>据航天新闻网站2014年10月10日报道,美国空军官员称,美国空军在仔细考虑其导弹预警卫星星座发展,包括增强的能力或可精简的能力在内的多种方案。据相关文件和工业官员表示,今年,有关实验型导弹预警传感器的工作已经全面展开,空军还在密切关注先进的数据处理技术。目前空军主要依靠"天基红外系统"(SBIRS)和遗留的"国防支援计划"(DSP)卫星,提供战略和战区导弹预警。一旦全部部署,SBIRS将包括4颗地球同步轨道专用卫星、4个搭载在大椭圆轨道秘密卫星上的红外载荷以及一个地面站网络用于接收、     

高轨预警卫星预警信息生成方法研究

针对导弹防御过程中高轨预警卫星与远程预警雷达的交接班过程,对弹道误差传播与导弹预警信息表示2个问题进行了研究。分析了利用协方差分析描述函数法(CADET)对弹道误差传播的计算过程。针对误差传播的结果,由精细到粗略提出了4种预警信息模型,概率椭球模型、概率球模型、均匀椭球模型和均匀球模型,利用4种模型可以计算得到不同粒度的导弹预警信息。仿真结果表明文中建立的预警信息模型可以对导弹状态进行较为完善的描述。     

预警卫星系统作战效能评估指标体系构建

预警卫星系统是导弹防御体系的重要组成部分,正确评估其作战效能对于提升导弹防御体系作战能力具有重要作用。首先分析了预警卫星系统的作战流程,明确了其作战效能评估准则,依据指标体系构建原则,构建了一套多层次预警卫星系统作战效能评估指标体系,并对各指标进行了分析,为系统全面地评估预警卫星系统作战效能奠定了基础。     

地球静止轨道卫星系统兼容性多维度分析方法

针对地球静止轨道(Geostationary Satellite Orbit, GSO)卫星系统间的兼容性分析,设计了单波束和多波束GSO卫星系统间的上行及下行干扰场景,并在卫星的轨位、系统链路可用度及干扰系统地球站选址等多维度对GSO卫星系统间的干扰进行了评估,提出了不同轨位间隔条件下满足国际电信联盟干扰协调限值的干扰系统地球站最近选址的建议,细化了各维度研究上的颗粒度,在不同维度间进行横向对比,分析了GSO卫星系统在不同维度下的干扰变化特性曲线和各维度对干扰分析结果的影响程度。在系统链路可用度一定的条件下,两个卫星系统的轨位间隔>2°时,干扰数值变化缓慢;轨位间隔≤2°时,干扰数值变化较快;轨位间隔≤0.1°时,干扰数值急剧上升。以国际电信联盟实际登记的CHNSAT-81.5和INSAT-KA82.5E卫星的网络资料为例,将计算得到的GSO系统波束间的干扰噪声比、载波干扰比与Visualyse软件结果进行验证对比,结果误差保持在0.7 dB范围内,证明该方法具有有效的评估性能。     

导弹预警卫星探测效能评估

导弹预警卫星是导弹防御体系的重要组成部分,正确评估其探测效能对于提升导弹防御体系作战能力具有重要作用。分析并建立了一套多层次导弹预警卫星探测效能指标体系,基于层次分析法确定了各指标要素的权重,并提出了一种导弹预警卫星探测效能评估模型。通过对美国导弹预警卫星探测效能的评估,验证了所建模型的有效性。     

内编队地球重力场测量性能数值分析

内编队系统通过实现内卫星纯引力轨道环境和内卫星精密定轨,完成高精度地球重力场测量,实现了不依赖于加速度计的重力卫星实施新途径。针对内编队重力场测量性能难以解析分析的情况,基于MATLAB并行程序设计进行了重力场测量数值模拟,获得了内编队重力场测量的有效阶数及其精度。在内编队轨道高度为300km、内卫星干扰力为1.0×10-10m/s2、外卫星定轨精度为3cm、内外卫星相对状态测量精度为1mm的条件下,计算得到内编队测量重力场的有效阶数为72,相应的大地水准面累积误差为44cm,重力异常累积误差为4.5mGal,由此可知内编队测量重力场的有效阶数主要分布在低阶部分。     

导弹预警卫星对助推段导弹的探测能力建模

导弹预警卫星在导弹防御体系中处在最前沿,在导弹的早期预警中起着其他装备无法替代的作用。分析了导弹预警卫星的工作原理与作战流程,从覆盖范围、最大探测距离以及检测概率3个方面对导弹预警卫星的探测能力进行了数学建模,并利用所建模型分析了美国导弹预警卫星的探测能力,为导弹预警卫星的探测能力评估奠定了理论基础。     

基于聚合模型的高轨预警卫星威胁评估

高轨预警卫星威胁评估是导弹作战指挥辅助决策的重要环节，可以为指挥员的太空目标选择提供依据。在分析其威胁要素特征的基础上，提出了采用“聚合模型”开展威胁评估的方法，并给出了威胁评估步骤。通过分析美国高轨预警卫星的工作模式及作战流程，选取了扫描探测、凝视跟踪及外部等三个方面的关键性威胁要素，并构建了各要素的评价函数模型。基于上下层威胁要素之间关系的不同，给出了两种不同的聚合模型，采用该模型分析了所选要素之间的聚合关系，得到了高轨预警卫星威胁评估模型。最后通过实例计算，验证了该评估方法的可行性和实用性。     

导弹预警卫星调度问题分析

以美国天基红外系统的结构和功能为基准,阐述了导弹预警卫星的工作原理和作战流程.采用六元组对导弹预警卫星调度问题进行了详细分析和数学描述.这六元组分别是传感器资源集、可疑目标集、系统状态集、调度约束集、目标可用信息集、调度优化目标集.针对该问题具有实时性和不确定性的特点,提出了一种基于事件和周期相结合的调度方法,给出了一个传感器分配的泛化模型.     

高轨红外扫描探测卫星对TBM预警性能的初步分析

本文根据现有资料,初步分析了同步轨道红外探测卫星的探测性能,探讨了红外探测卫星对战术弹导弹的弹道进行预报的原理,并就红外探测预警卫星对战术弹道导弹预报性能进行了分析。     

从DSP系统到SBIRS系统——美国导弹预警卫星系统的发展演变

近些年来,美国一直在对其弹道导弹预瞽系统进行改进,以期该系统能够及时准确地提供敏感地区关键的导弹试验数据。美国目前使用的"国防支援计划"(DSP)导弹预警卫星系统和将要开始发射的新型"天基红外系统"(SBIRS)卫星,主要任务就是对敌方的导弹攻击进行预警。DSP 系统由美国空军和诺斯罗普·格鲁曼公司进行研制,由位于美国加利福尼亚州洛杉矶空军基地的空间与导弹系统中心负责管理。DSP 卫星位于地球同步轨道,星上功能强大的红外望远镜可提供受关注地区(美国声称其主要关注的地区是中国和伊朗)导弹及其战术方面的关键情报。价值4亿美元的最后一颗 DSP2星——DSP-23将于2007年夏季发射。     

基于补偿跟踪的低轨预警资源调度方法研究

针对低轨预警系统资源调度过程中,导弹目标由于长时间候控而易丢失的问题,提出了一种补偿跟踪机制,并将其反映在导弹预警子任务的动态优先级中,建立了基于补偿跟踪的低轨预警资源调度问题模型,并设计了一种基于动态优先级的启发式算法对模型进行求解。通过仿真实例验证,表明补偿跟踪机制在降低导弹丢失概率方面,以及基于动态优先级的启发式算法在求解速率方面的优越性能。     

军事高技术问答100题

65、导弹预警卫星怎样得到导弹发射的信息的? 导弹预警卫星位于赤道上方36000公里的地球静止轨道上,上面装有红外探测器和电视摄像机,红外探测器由施米特望远镜和红外探测器列阵组成,望远镜的光轴和卫星中心轴之间有5度的夹角,当卫星以每秒钟5—7转的速度绕轴自转时,对地定向的望远镜每隔8—12秒钟就可对地球表面2/5的区域重复扫描一次。在此同时,由硫化铅敏感元件组成的红外探测     

美国新一代导弹预警卫星系统及其能力分析

文章概括了美国现役导弹预警卫星系统现状、能力和不足或存在问题,说明了美国发展新一代导弹预警卫星系统的动因,从天基红外系统、空间跟踪与监视系统、地面站三个方面,研究了其系统构成和各部分功能作用。在此基础上,围绕卫星组网方式和卫星设备讨论了美国新一代导弹预警卫星系统的特点和能力。     

美国天基红外系统予警卫星计划进入新阶段

1997财年,天基红外系统计划获准进入工程与制造发展阶段。该系统将由高、低轨道卫星两部分组成,其中高轨道部分包括5颗（含1颗备份）地球同步卫星和2颗大椭圆轨道卫星;低轨道部分称之“空间和导弹跟踪系统（MSTS）”,包括10多颗卫星。因此,与现役国防支援计划卫星相比,新系统卫星将能完成更多的任务：导弹预警,为防御导弹指引目标,提供技术情报和战场态势信息等。天基红外系统的关键是先进的探测器。该系统将采用双探测器,即在每颗卫星上都装有一台高速“扫描”型探测器和一台“凝视”型互补探测器。两种探测器的元器件90％以上…     

天基预警卫星弹道预报能力仿真分析

天基预警卫星对导弹位置和速度的预测误差是引导信息中的重要组成部分,直接影响到远程预警雷达和跟踪制导雷达的搜索性能.根据天基预警卫星视线角误差和导弹目标经验数据,设计导弹预报误差估计模型,计算预报误差带半径.仿真结果表明:通过对理想弹道目标进行观测误差协方差分析,可以获得预警卫星观测的水平及垂直平面预测误差带.     

CODE新光压模型对北斗混合导航星座精密轨道确定的影响

运用卫星定轨软件工具包NUDTTK,分析了欧洲定轨中心扩展的经验光压模型(EECOM)对北斗二代混合导航星座精密轨道确定的影响。研究表明:对地球静止轨道卫星而言,EECOM能够明显改善定轨精度,相比于传统的ECOM-9和ECOM-5模型,卫星激光测距检核精度分别提高17.4%和35.1%。对倾斜地球同步轨道卫星和中轨道卫星而言,采用ECOM-5模型的定轨精度要优于采用EECOM和ECOM-9模型的,新光压模型EECOM并不能有效改善倾斜地球同步轨道卫星和中轨道卫星的定轨精度。与IGS数据分析中心WHU、GFZ和CODE的轨道产品相互比对的结果显示:目前,国防科技大学北斗精密轨道产品中,地球静止轨道卫星的定轨精度为1~4 m,倾斜地球同步轨道卫星的定轨精度为25~30 cm,中轨道卫星的定轨精度为10~20 cm。     

局部空域覆盖的回归轨道预警星座设计方法

针对低轨预警卫星星座设计问题,提出一种局部空域覆盖的回归轨道预警星座设计方法。根据可能来袭弹道确定需覆盖的空域,利用目标与卫星的可见性条件,求出能有效覆盖的卫星位置集合,以时间覆盖缝隙最小化为目标建立星座的优化模型,并给出基于最优轨道的求解算法。实例分析发现,对实例中空域的无时缝覆盖只需要8颗卫星。     

天基预警系统资源调度方法

对面向导弹预警任务的天基预警系统中的低轨卫星资源调度问题进行了研究.对预警任务的特性进行分析,提出了一种预警任务规划与分解方法以减少任务对资源占用时间的需求;在此基础上建立了该问题的约束满足CSP调度模型;针对该模型变量多、解空间规模庞大的特点以及对求解算法时效性的要求,设计了一种基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法MGA.仿真表明该模型与算法在给定时间内能够得到满意的调度方案.