[发明专利]基于光度频谱特征的空间目标姿态稳定性估计方法及装置

说明书

本发明公开了基于光度频谱特征的空间目标姿态稳定性估计方法及装置；该方法包括：对空间目标的光度数据进行去野值处理，并对处理后的光度数据进行距离归一化处理；根据距离归一化处理后的光度数据，利用多阶多项式拟合光度曲线；利用所述光度曲线消去所述距离归一化处理后的光度数据中对应低频响应分量的趋势项，得到去趋势项后的光度数据；对所述去趋势项后的光度数据进行时频转换，得到当前光度数据的频域响应；根据所述频域响应的峰值与对应的第一阈值的大小关系，和/或，所述频域响应的峰值均值比与对应的第二阈值的大小关系，确定所述空间目标的姿态稳定性。本发明可以提高空间目标姿态稳定性估计的准确性和时效性。

技术领域

本发明属于航天测量与控制领域，具体涉及基于光度频谱特征的空间目标姿态稳定性估计方法及装置。

背景技术

在航天测量与控制领域中，空间目标的姿态对于空间目标的状态评估及故障诊断等具有重要意义。例如，多数空间目标的运行姿态是三轴稳定的，而火箭箭体和空间碎片的姿态往往是旋转翻滚的，因此可以通过判别目标运行姿态来对新发射的卫星和箭体进行识别，从而与轨道特征配合进行新目标的编目。再例如，在卫星测控信号发生异常时，精确判别卫星的运行姿态可以为卫星故障诊断提供重要的信息支撑。另外，对于非合作的在轨目标而言，通过对其姿态进行判别，可以对该目标为在用或失效的状态进行判断，从而便于对其威胁度进行分析评估。

目前，判别空间目标的姿态主要依赖人工经验对空间目标的时域光度数据进行判读，从而根据时序光度曲线是否具有显著的周期性来确定空间目标是稳定的或失稳的。然而，这种依赖个人经验的方式可能造成误判，对空间目标的稳定性判别的准确性不高。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种基于光度频谱特征的空间目标姿态稳定性估计方法及装置。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种基于光度频谱特征的空间目标姿态稳定性估计方法，包括：

对空间目标的光度数据进行去野值处理，并对处理后的光度数据进行距离归一化处理；

根据距离归一化处理后的光度数据，利用多阶多项式拟合光度曲线；

利用所述光度曲线消去所述距离归一化处理后的光度数据中对应低频响应分量的趋势项，得到去趋势项后的光度数据；

对所述去趋势项后的光度数据进行时频转换，得到当前光度数据的频域响应；

根据所述频域响应的峰值与对应的第一阈值的大小关系，和/或，所述频域响应的峰值均值比与对应的第二阈值的大小关系，确定所述空间目标的姿态稳定性。

可选地，所述第一阈值为300视星等±10视星等；所述第二阈值为30±4。

可选地，对空间目标的光度数据进行去野值处理，包括：

计算空间目标的光度数据的平均趋势项；

根据所述平均趋势项和预设的肖维涅判据剔除空间目标的光度数据中的野值。

可选地，所述多阶多项式的阶数不超过7。

可选地，根据所述频域响应的峰值与对应的第一阈值的大小关系，以及所述频域响应的峰值均值比与对应的第二阈值的大小关系，确定所述空间目标的姿态稳定性，包括：

若所述频域响应的峰值小于所述第一阈值，且所述频域响应的峰值均值比小于所述第二阈值，确定所述空间目标处于稳定状态；

若所述频域响应的峰值不小于所述第一阈值，且所述频域响应的峰值均值比不小于所述第二阈值，确定所述空间目标处于失稳状态。

第二方面，本发明提供了一种基于光度频谱特征的空间目标姿态稳定性估计装置，包括：