[发明专利]一种兼顾来自太阳方向小行星预警与小行星编目的方法

权利要求书

1.一种兼顾来自太阳方向小行星预警与小行星编目的方法，所述方法包括：

根据设定的望远镜对太阳的规避角度，确定位于地球领航轨道的望远镜位置；

根据预警范围和小行星直径与视星等的转换关系，确定望远镜极限观测能力；

根据小行星可见时同时满足的时间约束、瞬时视场约束和视星等约束建立望远镜对小行星的可见性模型；

基于建立的可见性模型，平衡望远镜对来自太阳方向小行星的预警效能和编目效能，优化黄纬方向观测天区的大小确定望远镜观测天区；

根据优化确定的观测天区，兼顾望远镜对来自太阳方向小行星的预警效能和编目效能，优化望远镜朝向与背向地球的时间比确定望远镜搜寻策略；

所述根据小行星可见时同时满足的时间约束、瞬时视场约束和视星等约束建立望远镜对小行星的可见性模型；具体包括：

对于望远镜对来自太阳方向小行星的预警，小行星在t时刻满足的时间约束为t_in≤t≤t_p，其中，t_in为该小行星进入地球0.05AU范围的起始时间，t_p为该小行星在地球0.05AU范围内的近地点时间；

对于望远镜的编目效能，小行星在t时刻满足的时间约束为0≤t≤T,其中，T为望远镜寿命；

小行星在t时刻位于望远镜的瞬时视场内，满足的瞬时视场约束为：

其中，λ(t)为t时刻小行星相对地球的黄经差，β(t)为t时刻小行星相对地球的黄纬，λ_min(t)和λ_max(t)分别为t时刻望远镜瞬时视场相对地球的最小黄经差和最大黄经差，β_min(t)和β_max(t)分别为t时刻望远镜瞬时视场相对地球的最小黄纬和最大黄纬；

小行星t时刻的视星等为V(t)，望远镜极限视星等为24，则小行星在t时刻满足的视星等约束为：

V(t)≤24

由小行星可见时同时满足的时间约束、瞬时视场约束和视星等约束建立望远镜对小行星的可见性模型；

所述基于建立的可见性模型，平衡望远镜对来自太阳方向小行星的预警效能和编目效能，优化黄纬方向观测天区的大小确定望远镜观测天区；具体包括：

根据可见性模型的时间约束，定义望远镜的预警效能为自进入地球0.05AU范围至到达近地点期间内可见的小行星数量与进入地球周围0.05AU范围内小行星总数量的比值；来自太阳方向的小行星定义为进入0.05AU范围时与太阳黄经差的绝对值小于90°的小行星；

根据可见性模型的时间约束，定义望远镜的编目效能为望远镜寿命期间内可见的小行星数量与数据库中小行星总数量的比值；

平衡望远镜对来自太阳方向小行星的预警效能和编目效能，结合设定的望远镜在轨年限，以及可见性模型的时间约束、瞬时视场约束和视星等约束，确定望远镜观测天区；

所述根据优化确定的观测天区，兼顾望远镜对来自太阳方向小行星的预警效能和编目效能，优化望远镜朝向与背向地球的时间比确定望远镜搜寻策略；具体包括：

根据优化确定的观测天区，分别计算位于地球领航轨道的望远镜对来自太阳方向预警效能和编目效能的上下限；

选取若干组望远镜朝向与背向地球的时间比值，分别计算望远镜对来自太阳方向小行星的预警效能和编目效能，在望远镜对来自太阳方向预警效能和编目效能的上下限范围内，从若干组时间比值中选择兼顾预警效能和编目效能的时间比值，从而确定望远镜搜寻策略。

2.根据权利要求1所述的兼顾来自太阳方向小行星预警与小行星编目的方法，其特征在于，所述根据设定的望远镜对太阳的规避角度，确定位于地球领航轨道的望远镜位置；具体包括：

根据望远镜对太阳的规避角度θ，由下式得到位于地球领航轨道的望远镜相对地球的距离d和望远镜可完全覆盖地球周围空间的半径r之间的关系为：

r＝d*sin(90°-θ)

根据设定的望远镜对太阳的规避角θ＝45°，确定望远镜位于地球前方1058万公里时，对地球周围0.05AU的空间实现全覆盖。