基于可观性分析的高精度空间目标跟踪方法 *

周 琳， 刁伟峰， 王 祎

(南京电子技术研究所， 江苏南京 210039)

0 引言

随着各国航天技术迅速发展，地球周围空间产生了包括航天器、火箭末级和空间碎片等在内的大量人造物体，对空间目标态势的感知和掌握，是人类不断开拓视野、不断进步的过程[1-2]。空间态势感知包括对空间目标的探测、跟踪、识别，对空间事件的评估和预报等[3],空间态势感知是人类开展航天活动的基础。空间态势感知按照信息源的部署位置划分，主要分为地基和天基两类，与地基相比，天基不会受到天气、环境和地缘条件的限制，可长时间对空间目标进行观测。同时，诸多实践证明，天基观测平台对于监视空间目标很有优势，能够很好地弥补地基观测设备的不足[4]。因此，天基态势感知受到了广泛关注。

空间目标跟踪是天基空间态势感知的关键技术之一。目前，空间目标跟踪主要分为测距跟踪和测角跟踪[3]。测距跟踪主要是采用有源、主动式的工作方式，利用微波雷达、激光雷达等传感器获取到的目标测距信息进行跟踪定轨。测距跟踪具有较高的跟踪精度，但传感器功耗较大，且有源主动工作方式使其隐蔽性较差。测角跟踪是空间目标中更常见的跟踪方式，利用光电传感器获取到的测角信息进行定轨，采用无源、被动式的工作方式。此外，为了进一步提升空间目标跟踪性能，获取更加精确的状态估计结果，可以使用多颗观测卫星对同一个目标进行跟踪[5],并使用非线性的滤波算法[6]，进一步提升空间目标跟踪能力。……