利用共置距离与多普勒雷达进行初轨确定
数值分析
2025-03-13 v1 天体物理仪器与方法
数值分析
摘要
据估计，尺寸大于 1 cm 的碎片已超过一百万个，因此精确的编目工作对于确保太空操作的安全至关重要。使这一挑战更加严峻的是过度订阅问题，即空间物体的绝对数量超出了地面天文台的观测能力。这导致观测稀疏、短暂，且图像获取前的间隔较长。LeoLabs 的相控阵雷达网络通过位于六个站点的 10 部独立雷达，可靠地追踪低地球轨道中 10 cm 及以上的物体，从而满足了这一需求。尽管 LeoLabs 的短弧观测数据极其短促，但它们比典型的雷达观测包含更多信息。此外，通常会获得相隔几分钟的两个短弧观测数据。因此，本文开发了一种定制方法，用于从单个或一对短弧观测数据中初始化状态与不确定性。通过微分代数，初轨确定(IOD)提供了与可用测量相容的状态空间，即一个轨道集合。这种在以往研究中广泛使用的做法，允许对不同短弧观测数据进行高效的数据关联，从而使得在独立初始化之后能够将精确航迹添加至目录中。使用真实测量测试了该算法的有效性，评估了 IOD 解的精度以及从单个或一对短弧观测数据预测下一次过境的能力。
引用
@article{arxiv.2503.09135,
title = {Using Co-Located Range and Doppler Radars for Initial Orbit Determination},
author = {Cristina Parigini and Laura Pirovano and Roberto Armellin and Darren McKnight and Adam Marsh and Tom Reddell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09135},
year = {2025}
}
备注
Submitted to Acta Astronautica