[发明专利]稀疏数据情况下小椭圆目标的再入预报方法

摘要

本发明公开了一种稀疏数据情况下小椭圆目标的再入预报方法，处理过去5天采集到的N圈数据，采用数值方法对单圈数据分别进行轨道确定，采用开普勒平根数作为根数系统，并使用半数值法进行轨道积分，利用最小二乘方法拟合再入目标的弹道系数；与现有技术相比，本发明针对稀疏数据和小椭圆轨道的特点，提出了一种数值法和半数值法相结合的再入预报方法。有效解决了稀疏数据情况下多圈数据联合定轨残差过大或不收敛、单圈数据定轨难以确定弹道系数等问题。

主权项

1.一种稀疏数据情况下小椭圆目标的再入预报方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：处理过去5天采集到的N圈数据，采用数值方法对单圈数据分别进行轨道确定，得到相应的密切根数(σ₁,σ₂,...,σ_N)；去除密切根数中的短周期项，并计算得到对应的平根数步骤二：采用开普勒平根数作为根数系统，并使用半数值法进行轨道积分，利用最小二乘方法拟合再入目标的弹道系数；积分考虑的摄动项包括地球非球形J₂项、J₃项、大气阻力；积分模型如下：其中，ρ为大气密度值,使用MSIS‑90模型计算，v为再入目标相对大气的运动速度，f为真近点角，ω_E为地球运动速率，μ为地球引力常数，r_E为地球半径，n为平均运动速度，p为轨道半通径，J₂、J₃分别为地球引力场二阶、三阶带谐系数；弹道系数计算过程如下：i)以及初始平均弹道系数B₀为初值，一轨道周期为步长对公式(2)进行积分；ii)若积分时刻与历元小于半周期，则计算当前时间半长轴计算值与实测值之差Δa_k及半长轴对弹道系数的偏导数iii)第N条根数计算结束后，使用公式(3)计算弹道系数修正值；iv)若ΔB小于收敛阈值，则计算结束，否则对弹道系数进行修正：B'＝B+ΔB，返回i)重新计算；若初始B太大导致积分“钻地”，则B'＝0.9×B；步骤三：以第N圈数据确定的轨道密切根数σ_N及弹道系数计算结果B为初值，用数值积分的方法进行轨道外推，直到再入空间目标的平均轨道高度低于80公里，积分结束时间后约5分钟即为空间目标的再入时间。