《天基監測空間目標被動跟蹤定軌技術研究》是依託南京理工大學，由吳盤龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：天基監測空間目標被動跟蹤定軌技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳盤龍
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空間目標監測是空間態勢感知、太空飛行器碰撞預警的基礎，天基空間目標監測是未來空間技術的重要發展方向。本項目以自主定軌天基平台被動跟蹤空間目標為科學問題，首先對基於角度量測的空間目標被動跟蹤系統的可觀測性進行分析，分別給出直接基於角度量測和量測誤差下的空間目標可觀測性分析新方法；其次，通過基於多敏感器的天基平台自主定軌信息融合方法進行研究，設計具有故障檢測和隔離能力的天基平台自主定軌動靜態聯邦濾波器；再次，通過建立量測數據部分丟失下空間目標被動跟蹤模型，結合稀疏格線積分濾波、抗差估計和粒子濾波的優點，提出不完全測量下自適應跟蹤定軌濾波算法。最後，研製空間目標跟蹤定軌地面半物理仿真實驗系統，驗證方法的有效性和可行性。通過本項目的研究，期望為複雜空間環境下天基目標監視技術提供新的思路和技術途徑。
結題摘要
本項目以自主定軌天基平台被動跟蹤空間目標為科學問題，對天基監測空間目標被動跟蹤定軌中的若干關鍵問題進行了深入研究。項目取得研究成果包括：（1）針對天基平台快速軌道機動過程中，定軌精度下降和測量感測器故障問題，設計了具有故障檢測和隔離能力的GNSS/XNAV組合導航技術，為天基平台自主定軌的高精度高可靠性工作提供了保障；（2）針對基於天基定向測量數據的空間非合作機動目標跟蹤中系統噪聲強度的不確定性和量測數據丟失的問題，分別提出了模糊疊代均方根容積卡爾曼濾波算法和基於魯棒自適應因子的非線性跟蹤方法，極大程度上提升了在軌道跟蹤的精度；（3）針對多目標跟蹤中所存在的目標數目未知和雜波干擾等一系列問題，提出了魯棒解耦無偏轉換自適應門限的CPHD和IMM結合的跟蹤方法，有效地實現了複雜環境下多機動目標的可靠跟蹤；（4）針對粒子濾波存在的權值退化問題，提出了基於螢火蟲最佳化和蝙蝠最佳化的粒子濾波方法，有效地解決了粒子的貧化現象，提高了濾波算法的精度和實時性。項目研究達到了預期的目標，取得了多個有創新性的成果，為天基監測空間目標被動跟蹤定軌中相關問題的解決提供了理論基礎和技術支撐。
