空间碎片环境工程模型建模技术若干问题研究

第1章绪 论

1.1 研究背景及目的意义

1.2 空间碎片环境工程模型建模技术研究进展

1.2.1 源模型

1.2.2 空间碎片生成事件表

1.2.3 探测数据

1.2.4 长期轨道演化算法

1.2.5 空间密度及通量算法

1.3 研究趋势及存在的主要问题分析

1.4 本文主要研究内容

第2章工程模型建模过程误差来源及影响分析

2.1 引言

2.2 工程模型数据源及建模相关算法

2.2.1 数据源

2.2.2 轨道演化算法

2.2.3 空间密度算法

2.2.4 航天器轨道通量算法

2.3 轨道演化算法简化对精度的影响

2.3.1 摄动因素分析及简化

2.3.2 轨道演化算法简化精度验证

2.3.3 轨道演化算法简化对工程模型的适用性

2.4 空间碎片时空分布规律评估算法的普适性

2.4.1 轨道根数演化特性与碎片时空分布规律

2.4.2 空间密度算法误差分析

2.4.3 时空分布规律评估算法的普适性

2.5 参考坐标系对GEO区域的针对性

2.6 空间单元划分对通量算法的影响

2.7 本章小结

第3章基于半长轴控制的变时间步长轨道演化算法

3.1 引言

3.2 基于固定时间步长的轨道演化算法

3.3 变时间步长轨道演化算法

3.3.1 基于单步半长轴变化幅度的变时间步长

3.3.2 算例分析

3.4 空间碎片环境演化过程评估

3.4.1 确定性事件

3.4.2 统计性事件

3.5 空间密度计算

3.5.1 确定性事件

3.5.2 统计性事件

3.6 本章小结

第4章考虑地球二阶带谐项影响的空间密度算法

4.1 引言

4.2 升交点赤经摄动规律

4.3 考虑地球二阶带谐项影响的空间密度算法

4.4 数值算法设计及收敛性分析

4.4.1 IDD离散化方法

4.4.2 升交点赤经离散

4.4.3 地心矢量离散

4.4.4 离散化参数设置及收敛性

4.5算法合理性验证

4.6 本章小结

第5章针对GEO区域的地固系下空间密度算法

5.1 引言

5.2 GEO区域碎片环境时空分布特征

5.3 惯性系下空间密度算法

5.4 地固系下空间密度算法

5.5 数值计算算法设计及收敛性分析

5.5.1 基于IDD离散化方法的平近点角离散

5.5.2 离散参数确定

5.6 地固系下GEO区域空间物体分布特征

5.7 本章小结

第6章以航天器轨道位置为中心的通量算法

6.1 引言

6.2 基于预先划分空间单元的航天器轨道通量算法

6.2.1 区间步长对通量计算结果的影响

6.2.2 区间边界对通量计算结果的影响

6.3 以航天器轨道位置为中心的通量算法

6.4 算法分析

6.5 本章小结

第7章空间碎片环境工程模型建立及对比分析

7.1 引言

7.2 工程模型建立及软件编制

7.2.1 建模流程

7.2.2 软件工作模式设计与对比分析

7.2.3 输入界面设计

7.2.4 输出数据形式

7.3 空间碎片环境演化数据的对比分析

7.4 航天器轨道空间碎片通量

7.4.1 相同工况下模型间横向对比

7.4.2 空间单元划分策略对通量计算的影响

7.4.3 轨道演化算法对通量计算的影响

7.4.4 升交点赤经假设对通量计算的影响

7.4.5 地固系下通量评估

7.4.6 不同模型通量算法交叉对比

7.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读博士学位期间发表、待发表的学术论文

声明

致谢

个人简历