GEO轨道光学探测建模与仿真

陈 阳，白玉铸，赵 勇

(国防科技大学空天科学学院，湖南 长沙 410072)

1 引言

随着科技发展，航天空间已经逐渐成为各国竞相争夺的新领域。在空间资源的竞争中各国需要对卫星进行监视和观察，避免其可能进行的威胁卫星安全的行动发生[1]，空间目标监视已成为各航天大国的重要发展方向。目前的空间监视系统主要以雷达及光学探测手段为主。雷达搭载在地面测控站，由于其探测效率与距离的四次方成反比，因此主要用于探测低轨目标；而光学传感器可搭载在天基卫星及地面站上，具有高灵敏度及远距离的特性，可以用来搜索和跟踪中高轨道的空间目标[2]。因此目前对GEO轨道带的目标主要通过光学探测手段进行监视。

现有应用较为成熟的光学探测手段是通过光学传感器进行天区搜索和拍照。根据传感器搭载平台的不同，可分为天基观测与地基观测两类[3]。在地基观测方面，主要依赖地面站上的大型光电相机进行探测，且以美国地基光电深空探测系统(GEODSS)发展最为成熟，目前已有遍布全球的测控站[4]。天基观测方面，目前在轨运行的空间监视卫星主要分为低轨和高轨两种[5]。低轨卫星运行在太阳同步轨道上，可在24小时内实现对整个GEO轨道带的探测[6]。高轨卫星部署在近地球同步轨道上，通过与地球同步轨道目标的相对漂移实现对地球同步轨道的全轨道探测[7]。

然而，目前空间光学探测系统还有很多不足，并不能够做到全天时对所有目标的监视。……