Algoritmo de Detección de Maniobras Orbitales Pasivas Basado en el Espacio para la Conciencia Situacional en Altas Altitudes
Autores: Yang, Shihang; Jin, Xin; Gong, Baichun; Han, Fei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Algoritmo de Detección de Maniobras Orbitales Pasivas Basado en el Espacio para la Conciencia Situacional en Altas Altitudes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Maniobra orbital
Algoritmo de detección
Sensor óptico basado en el espacio
Momento angular relativo
Ventanas deslizantes
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La detección de maniobras orbitales para objetivos no cooperativos en el espacio es una tarea clave en la conciencia situacional espacial. Este estudio desarrolla un algoritmo de detección de maniobras pasivo utilizando ángulos de línea de visión medidos por un sensor óptico basado en el espacio, especialmente para objetivos en órbita de gran altitud. Se hace hincapié en la construcción de una nueva caracterización para las maniobras, así como en el método de detección correspondiente. Primero, se introduce el concepto de momento angular relativo para caracterizar cuantitativamente la maniobra orbital del objetivo, y se analiza matemáticamente la sensibilidad de la caracterización propuesta. En segundo lugar, se diseña un algoritmo de detección de maniobras basado en la nueva caracterización en el que se utilizan ventanas deslizantes y correlaciones para determinar la mutación de la caracterización de la maniobra. Posteriormente, se establece un sistema de simulación numérica compuesto por modelos de error, misiones de referencia y trayectorias, y modelos de cálculo para estimar errores. Luego, se verifica el algoritmo propuesto a través de simulaciones numéricas tanto para objetivos de largo alcance como de corto alcance. Los resultados indican que el algoritmo propuesto es efectivo. Además, se analiza la sensibilidad del algoritmo propuesto a la anchura de la ventana deslizante, la precisión del sensor óptico, la magnitud y el número de maniobras, y los diferentes tipos de órbita relativa, y se verifica la sensibilidad de la nueva caracterización utilizando simulaciones.
Descripción
La detección de maniobras orbitales para objetivos no cooperativos en el espacio es una tarea clave en la conciencia situacional espacial. Este estudio desarrolla un algoritmo de detección de maniobras pasivo utilizando ángulos de línea de visión medidos por un sensor óptico basado en el espacio, especialmente para objetivos en órbita de gran altitud. Se hace hincapié en la construcción de una nueva caracterización para las maniobras, así como en el método de detección correspondiente. Primero, se introduce el concepto de momento angular relativo para caracterizar cuantitativamente la maniobra orbital del objetivo, y se analiza matemáticamente la sensibilidad de la caracterización propuesta. En segundo lugar, se diseña un algoritmo de detección de maniobras basado en la nueva caracterización en el que se utilizan ventanas deslizantes y correlaciones para determinar la mutación de la caracterización de la maniobra. Posteriormente, se establece un sistema de simulación numérica compuesto por modelos de error, misiones de referencia y trayectorias, y modelos de cálculo para estimar errores. Luego, se verifica el algoritmo propuesto a través de simulaciones numéricas tanto para objetivos de largo alcance como de corto alcance. Los resultados indican que el algoritmo propuesto es efectivo. Además, se analiza la sensibilidad del algoritmo propuesto a la anchura de la ventana deslizante, la precisión del sensor óptico, la magnitud y el número de maniobras, y los diferentes tipos de órbita relativa, y se verifica la sensibilidad de la nueva caracterización utilizando simulaciones.