[发明专利]一种用于空间目标跟踪的双视线观测设计方法

权利要求书

1.一种用于空间目标跟踪的双视线观测设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

设计探测平台轨道构型，选取太阳同步晨昏轨道作为平台部署轨道；

设计光学相机安装角，先给出光学相机安装角的定义，再明确两平台光学相机安装角之间的关系；

建立优化问题模型，包括定义设计变量、目标函数以及约束条件；

优化设计变量的取值；

获得目标覆盖能力以及目标定位精度以评估所得方案的性能。

2.根据权利要求1所述的用于空间目标跟踪的双视线观测设计方法，其特征在于：设计探测平台轨道构型具体为设计两个探测平台的轨道构型，两个探测平台部署在具有相同轨道高度的两个太阳同步轨道上，且一个探测平台上对应设置一台光学相机；探测系统的轨道构型取决于轨道高度H、升交点赤经差值ΔΩ以及纬度幅角差值Δu三个变量。

3.根据权利要求2所述的用于空间目标跟踪的双视线观测设计方法，其特征在于：光学相机的安装角由α和β两个角度表示，其中：α是R_oxz与R_o1之间的夹角，β是R_oxz和z₁轴负向的夹角，R_o1是表示光学相机光轴指向的单位矢量，R_oxz是R_o1在xoz平面上的投影；第一台光学相机的安装角由α₁和β₁两个角度表示，第二台光学相机的安装角由α₂和β₂两个角度表示，则两台光学相机的安装角的关系为：α₁＝-α₂＝α和β₁＝β₂＝β。

4.根据权利要求3所述的用于空间目标跟踪的双视线观测设计方法，其特征在于：建立优化问题模型具体过程如下：

先定义设计变量，取H、ΔΩ、Δu、α和β作为设计变量；

再选取目标函数，选取观测约束满足度MD作为目标函数，如表达式4)：

其中：K为仿真时间离散点的总数；

最后定义约束条件，选择等效测距误差Δρ₁小于1km作为约束条件，等效测距误差Δρ₁采用表达式6)进行表示：

其中：ρ₁₂是两个探测平台之间的距离，R_e为地球半径。

5.根据权利要求4所述的用于空间目标跟踪的双视线观测设计方法，其特征在于：优化设计变量的取值具体包括：

先优化H和β的取值，具体是：通过对仿真单探测平台对于特定空间目标集合约束满足度，在不同H和β取值下的变化，以确定H和β的取值；再优化ΔΩ、Δu和α的取值，具体是：在确定H和β的基础上，通过对仿真双探测平台对于特定空间目标集合约束满足度，在不同ΔΩ、Δu和α取值下的变化，以确定ΔΩ、Δu和α的取值。

6.根据权利要求4所述的用于空间目标跟踪的双视线观测设计方法，其特征在于：标覆盖能力用探测目标个数以及平均探测弧长来表征，目标定位精度用所有探测到目标的平均定位精度来表征。