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基于太阳赤纬角的地球同步轨道(GEO)空间碎片光度测量标定方法的研究

庄诚  
【摘要】:基于时间(相位角)序列的光度测量是目前获取GEO空间碎片信息的主要手段,利用其非高分辨成像结果—光变曲线反演空间碎片的物理和结构特性以及研究影响光变曲线属性的因素近年来成为热点,其中光照条件的变化对以相位角为序列光变曲线的影响与标定已经引起研究者们的极大兴趣。 本论文基于太阳赤纬角对光照条件表示的影响,集中研究了太阳赤纬角对GEO空间碎片光学特性的影响与标定。首先利用TracePro软件理论仿真得出太阳赤纬角对平板目标光照成像结果的影响;其次从空间碎片光学特性模拟实验出发,对圆球状目标进行光度测量研究,得出以相位角为序列的光变曲线,通过比较实验测量值与理论计算值,验证实验装置和方法的可行性;接次基于GEO卫星、太阳和观测站的空间几何关系,建立了消除太阳赤纬角对地球同步轨道(Geosynchronous Orbit,GEO)卫星光学特性影响的方法。以三轴稳定GEO盒状卫星缩比模型为研究样本,在不同太阳赤纬角下进行仿真实验光度测量,研究太阳赤纬角和相位角的空间几何关系,得出了消除太阳赤纬角对其辐亮度值以及以相位角为序列的光变曲线的影响的修正结果;最后在TracePro软件平台下验证仿真实验结果,证明了实验结果和修正理论的正确性。 该实验结果和修正理论在同步静止轨道空间碎片地基光学观测中具有普遍适用性,有助于利用光变曲线反演空间碎片的物理和结构特性,对空间碎片光学特性的后续分析具有重要意义。


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