技术摘要：
本发明公开一种空间碎片定轨遍历观测方法及系统，通过控制布置于晨昏太阳同步轨道上的卫星 Y轴方向安装的相机绕 Z轴转动，实现从起始偏转角到结束偏转角的“大范围扫描”，进而实现同步带空间碎片定轨遍历观测，在观测过程中，通过实时计算，控制卫星绕卫星本体 X轴转  全部
背景技术：
当前各类空间飞行器及碎片数量大量增加，空间活动日益频繁，对卫星安全构成 严峻威胁，尤其地球同步带是很多通信、广播、气象、预警和军事侦察卫星的集结地,因此， 同步带空间碎片观测日趋重要。 空间碎片观测包括地基和天基两种方式，其中，天基空间碎片观测相较于地基观 测，具有更高额度空余覆盖性及观测时效性。但是受限于传感器能力限制与轨道周期性的 约束，同一观测对象的观测弧段在空间的分布较为集中，使得观测弧段分布张角较小，而高 精度天文定轨对观测数据的主要需求为：单次观测的连续时间长，即观测弧长长，多次观测 弧段在空间中的分布张角大以及多次观测弧段分布均匀性高，因此，天基观测在定轨精度 方面，与地基观测数据相比并没有显著提升。 为了提高天基观测的定轨精度，国内外在轨型号以及学者提出了包括多种探测数 据联合定轨、多星组网观测、搭载大视场探测器等多种解决方法。其中，美国空间目标监视 卫星MSX通过利用SBV相机数据与Millstone  Hill雷达数据综合定轨，将定轨精度从SBV相 机单一观测的10km量级提高到2km以内；后续SBSS系统由4星构成星座，对高轨空间目标定 轨精度达到了500m；美国新建的STARE纳卫星5星星座系统，定轨精度指标已达到100m量级。 然而，这些方法主要是通过多源数据融合处理或利用多星系统进行多测站观测的 方法实现定轨精度的提高，并没有解决单一类型载荷卫星单星观测数据定轨精度提高的问 题。
技术实现要素：
针对天基单站光学观测下，天基空间碎片编目定轨能力的提升问题，本发明一方 面提供一种空间碎片定轨遍历观测方法，通过安装于卫星上的相机，采用“大范围扫描”模 式对空间碎片进行观测，包括： 根据观测需求设置卫星扫描起始偏转角θ、结束偏转角以及扫描速度； 控制卫星绕卫星本体 X轴转动，使得所述相机的视轴垂直于指定纬度的地球同步 带； 控制卫星绕卫星本体 Z轴转动，使得在所述观测起始时间，所述相机的视轴与卫 星本体 Y轴零位的夹角等于所述起始偏转角θ；以及 打开相机，同时控制卫星按照所述扫描速度绕卫星本体 Z轴转动，直至所述相机 的视轴与卫星本体 Y轴零位的夹角等于-θ，以实现观测。 进一步地，所述方法还包括，在所述相机进行观测时，控制卫星绕卫星本体 X轴转 动，使得所述相机的视轴始终垂直于指定纬度的地球同步带。 进一步地，所述卫星按照所述扫描速度绕卫星本体 Z轴转动。 4 CN 111609857 A 说　明　书 2/6 页 进一步地，所述结束偏转角等于-θ。 进一步地，所述卫星绕卫星本体 X轴转动的角度根据坐标转换以及轨道几何量求 解得到。 进一步地，所述相机进行观测时，曝光时间根据扫描速度进行匹配。 本发明另一方面提供一种空间碎片定轨遍历观测系统，包括相机及控制器，其中， 所述相机沿卫星 Y轴方向安装于卫星上，所述控制器用于执行上述观测方法。 进一步地，所述卫星布置于晨昏太阳同步轨道上，所述卫星的 Y轴基准指向为轨 道面法线顺光方向。 进一步地，所述相机的视场不小于2°×2°。 本发明提供的一种空间碎片定轨遍历观测方法及系统，适用于对同步带空间碎片 的高精度定轨遍历观测以及类似的任务，其通过充分利用卫星姿态机动能力，优化卫星姿 态指向模式，并结合传感器视场设计，在保证覆盖率的基础上，提高天基对指定空域空间碎 片的遍历观测数据的定轨精度，实现了利用天基单站光学观测手段对地球同步带碎片的高 精度定轨编目探测。所述方法及系统既可以对指定纬度的同步带区域进行观测，可也推广 应用于太阳同步轨道、零倾角、小倾角等多种轨道,相机安装轴可以适应性调整。 附图说明 为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本 发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将 不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似 的标记表示。 图1示出本发明一个实施例的一种空间碎片定轨遍历观测方法的流程示意图；以 及 图2示出本发明一个实施例的一种空间碎片定轨遍历观测方法的示意图。