基于动力学约束的中高轨空间碎片巡天策略研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11703096
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A1901.光学、紫外和红外天文技术和方法
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Optical survey is the main technique for observing medium and high Earth orbital space debris, it is important for protecting the space vehicle and assuring the safety of space missions. Recently, as the novel surveying strategy proposed, the efficiency of space debris observation is improved as well. However, current strategies rely on existing experiences, and cannot optimize the observing efficiency from theoretical ground. Based on this background, the proposal plans to establish the initial analytical model for medium and high Earth orbital space debris, and then refine the model using historical measurement data to derive the medium and long term analytical solution of high precision. Based on the dynamical information among the analytical solution, in order to optimize the surveying strategy, the surveying range of space debris is constrained and the relationship between the dynamical constraints and the surveying strategy is established. The research results will improve the surveying efficient for medium and high orbital space debris, provide a new approach for the optical observational method of space debris, and serve to collision warning and the guarantee of space security.
光学观测是监测中高轨空间碎片的重要手段,对保护在轨航天器的安全、保障航天任务的顺利完成有着至关重要的意义。近年来,面向目标巡天的观测方法的应用,大大提升了空间碎片的观测效率,然而,现有的目标巡天策略较依赖经验,无法给观测效率的优化提供理论指导。在此背景下,本项目计划以中高轨空间碎片为研究对象,建立其初始分析解模型,然后利用历史实测数据改进、更新模型系数,得到更高精度的中长期分析解;基于分析解中的动力学信息,约束目标的搜索范围,建立动力学约束和巡天策略之间的映射关系,指导巡天策略的制定与优化。项目研究成果将提升中高轨空间碎片的搜索效率,给空间碎片光学观测方法的发展提供了新的研究途径,服务于碰撞预警计算和航天安全保障。

结项摘要

本项目以低倾角小偏心率中高轨空间目标轨道为研究对象,采用双平滑模型,借助Lindstedt-Poincaré方法、周期系数线性微分方程组的解法和Flouquet理论,考虑黄赤交角、白赤交角及月球运动轨道平面进动的影响,得到长期分析解模型,在此基础上加入主要的短周期模型,推导得到了形式简单的高精度分析解模型。然后对分析模型进行了精度验证,结果表明在一定的时间内该分析解能够保持较好的精度。其后分别采用模拟数据和实测数据对该模型进行修正,得到了精度较好的反演模型,利用该模型外推与编目轨道相比较,结果显示在将近一年的外推时间内精度较好,并没有明显的发散,可以应用于轨道快速外推、空间目标轨道匹配和空间目标巡天策略研究中。最后利用分析解计算中高轨区域空间碎片轨道分布,提供了巡天观测时的有效约束信息,提高了巡天效率。结合可见期分析对空间碎片观测中几个难点问题包括中高轨暗弱目标、HEO目标、碎片解体目标进行了观测试验,并分析给出了相应结果和后续观测建议。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Improving position accuracy for telescopes with small aperture and wide field of view utilizing point spread function modelling
利用点扩散函数建模提高小孔径、宽视场望远镜的位置精度
  • DOI:
    10.1093/mnras/staa2179
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Sun Rongyu;Yu Shengxian;Jia Peng;Zhao Changyin
  • 通讯作者:
    Zhao Changyin
Precise measurement of the light curves for space debris with wide field of view telescope
大视场望远镜精确测量空间碎片光变曲线
  • DOI:
    10.1007/s10509-019-3527-y
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Astrophysics and Space Science
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Sun Rong yu;Yu Sheng xian
  • 通讯作者:
    Yu Sheng xian
Algorithms for surveying and cataloguing space debris utilizing a wide field of view telescope
利用宽视场望远镜对空间碎片进行勘测和编目的算法
  • DOI:
    10.1093/pasj/psz046
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Publications of the Astronomical Society of Japan
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Sun Rongyu;Yu Shengxian;Zhao Changyin;Zhang Wei
  • 通讯作者:
    Zhang Wei

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其他文献

On Orbit Control Utilizing Solar Sails around Asteroids
利用太阳帆围绕小行星进行轨道控制
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Proceedings of the 26th Conference of Spacecraft TT&C Technology in China, Lecture Notes in Electrical Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    喻圣贤;侯锡云;刘林
  • 通讯作者:
    刘林
火星非球形引力田谐项联合摄动
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    天文学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    周垂红;喻圣贤;刘林
  • 通讯作者:
    刘林
Analytical Solution of Coupled Perturbation of Tesseral Harmonic Terms of Mars’s Non-spherical Gravitational Potential
火星地色调和项耦合摄动的解析解
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Chin. Astron.Astrophys
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周垂红;喻圣贤;刘林
  • 通讯作者:
    刘林
火星非球形引力位田谐项联合摄动分析解
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    天文学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周垂红;喻圣贤;刘林
  • 通讯作者:
    刘林
火星自然卫星分析历表的建立
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    飞行器测控学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    喻圣贤;刘林
  • 通讯作者:
    刘林

其他文献

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喻圣贤的其他基金

基于超大视场光学阵列的巨型卫星星座探测研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    61 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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