Метод начального определения орбиты космического объекта по ограниченным данным угловых оптических измерений

Abstract

В настоящее время представляют прикладную ценность задачи начального определения орбиты космических объектов по измерениям угловых координат (прямого восхождения и склонения) в условиях ограниченного количества данных. Целью работы являлась разработка безитерацинной оценки вектора наклонной дальности неизвестного космического объекта относительно пункта наблюдения в условиях ограниченного количества данных угловых оптических измерений для определения орбитальных параметров (большая полуось, наклонение, эксцентриситет, долгота восходящего узла и аргумент широты) в режиме близком к реальному времени. Это является актуальным при решении задач оперативного определенияи орбит неизвестных космических объектов для предотвращения аварийных сближений и возможных столкновений, особенно в условиях роста числа запускаемых спутников и увеличения плотности космического мусора на низких околоземных орбитах. Представлен метод начального определения орбиты (в отсутствии данных об орбитальных параметрах) неизвестного космического объекта по угловым оптическим измерениям на короткой дуге наблюдений (< 0,5°) в двух областях обнаружения. Предложенный метод даёт возможность оценить вектор наклонной дальности неизвестного космического объекта относительно пункта наблюдения на основе данных угловых измерений и расчётных значений проекции величины скорости на плоскость кадра опорного спутника (с известными орбитальными параметрами). Для оцен ки величины проекции линейной скорости на плоскость кадра используется метод обнаружения космических объектов в видеоданных оптической системы наблюдения. В результате экспериментальных оптических наблюдений для обнаруженной ступени ракетоносителя SL-12/RB, проведены угловые измерения и рассчитаны орбитальные параметры. Абсолютные ошибки в определении параметра большой полуоси ступени ракетоносителя SL-12/RB, не превысили 19,71 км. Абсолютная ошибка параметра наклонения орбиты i ступени ракетоносителя SL-12/RB составила 0,033°, долготы восходящего узла Ω – 0,083° и аргумента широты u – 0,046°.