面向地月空间态势感知星座设计优化的嵌入式状态估计

预计未来几年地月空间的交通量将增加，导致活跃卫星、轨道碎片和非合作卫星之间交会事件的可能性升高。这种增长需要增强空间态势感知能力，其中包括对感兴趣目标的状态估计。地球表面以及地球同步轨道或以下天基观测平台面临距离、遮挡和遮蔽等挑战，阻碍了观测。受需要将天基观测器部署在地月空间区域以克服这些挑战的启发，本文提出了一种地月空间态势感知星座设计与分析框架，该框架将状态估计集成到一个优化问题中，用于确定观测器的位置，以在一组目标上获得最优的状态估计性能。所提出的多观测器位置优化问题从一系列可能的目标轨道中进行采样。收敛后，针对更广泛的目标集对优化后的星座进行验证，以评估其有效性。通过两项比较分析，评估了传感器任务分配过程和传感器保真度变化对优化星座的影响，并将其与单观测器基线情况进行比较。结果表明，优化后的星座能够为各种轨道族提供准确的状态估计。