用于从两行轨道根数数据检测异常与机动的最优提议粒子滤波器
地球与行星天体物理
2023-12-06 v1 天体物理仪器与方法
摘要
检测卫星的异常行为是空间态势感知这一更广泛任务中的重要目标。NORAD发布的两行轨道根数（TLE）数据是唯一广泛可用的、全面的卫星轨道数据源。我们在此提出一种从TLE数据检测卫星轨道异常的滤波方法。采用最优提议粒子滤波器来跟踪卫星轨道状态。给定我们对当前轨道状态的认知，不太可能的新TLE被指定为异常。轨道随时间的变化使用SGP4模型并作一些适应性修改来建模。推导了一种模型不确定性以处理SGP4在轨道根数奇点附近的误差。所提出的技术在一组具有地面真值的15颗卫星上进行了评估，表明粒子滤波器在检测模拟数据集中细微的沿迹和跨迹机动方面具有优越性，并提供了检测不确定性的度量。
引用
@article{arxiv.2312.02460,
title = {Optimal Proposal Particle Filters for Detecting Anomalies and Manoeuvres from Two Line Element Data},
author = {David P. Shorten and John Maclean and Melissa Humphries and Yang Yang and Matthew Roughan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02460},
year = {2023}
}