[发明专利]基于cube模型的碰撞概率计算方法

权利要求书

1.一种基于cube模型的碰撞概率计算方法，包括：

将近地空间划分立方体网格，并对立方体进行编号；

计算空间物体的位置及其所处的立方体编号；

对空间物体进行配对，将处于相邻和相同立方体内的空间物体作为配对目标；以及

计算配对目标之间的碰撞概率。

2.如权利要求1所述的碰撞概率计算方法，所述将近地空间划分立方体网格，并对立方体进行编号包括：

以地心为坐标系原点，建立笛卡尔坐标系，将近地空间划分为立方体网格，并对每个立方体以边长为单位进行编号。

3.如权利要求2所述的碰撞概率计算方法，所述编号表示为(x，y，z)，x、y、z分别表示立方体在x轴方向、y轴方向和z轴方向的编号。

4.如权利要求1所述的碰撞概率计算方法，所述计算空间物体的位置及其所处的立方体编号包括：

根据每个空间物体更新后的轨道根数计算其所在的位置，查找所述位置所处的立方体，并记录所处立方体的编号。

5.如权利要求1所述的碰撞概率计算方法，所述对空间物体进行配对，将处于相邻和相同立方体内的空间物体作为配对目标包括：

分别在三个坐标轴方向，按序号顺序将空间物体所处立方体的编号进行排序，得到与目标空间物体所处立方体的编号相邻和相同的编号；

与所述编号对应的立方体内的空间物体序号构成三个坐标轴方向的空间物体序号集；

计算三个坐标轴方向的空间物体序号集的交集，得到与目标空间物体所处立方体相邻和相同的立方体的空间物体序号集；

遍历空间物体序号集中的空间物体与目标空间物体的欧氏距离，保留欧式距离在小于阈值的空间物体作为配对目标。

6.如权利要求5所述的碰撞概率计算方法，利用二分法按序号顺序将空间物体所处立方体的编号进行排序。

7.如权利要求5所述的碰撞概率计算方法，所述阈值取立方体边长乘以

8.如权利要求1所述的碰撞概率计算方法，所述计算配对目标之间的碰撞概率包括：

对处于相邻和相同立方体内的空间物体，空间物体i和j的平均碰撞数为：

c＝S_iS_jV_impA_cdUdt

碰撞概率为：

p_ij＝1-exp(-c)

其中，dU为体元；dt为时间采样间隔；S_i、S_j分别表示空间物体i和j在体元dU内的分布密度；V_imp是空间物体i和j的相对碰撞速度；A_c为空间物体i和j的碰撞截面。

9.如权利要求8所述的碰撞概率计算方法，所述体元dU是以空间物体i和j之间欧式距离的阈值为半径的球体体积。

10.如权利要求9所述的碰撞概率计算方法，其中，

dU=4π3dc3=4π·3·h3]]> 1

空间物体在体元dU内均匀分布，

S_i＝S_j＝1/dU

其中，d_c为空间物体i和j之间欧式距离的阈值；h为立方体边长。