濺射物軌道演化分析及其碎片環(huán)境建模研究.pdf

1、濺射物是空間碎片的主要來(lái)源之一，也稱為二級(jí)碎片，是由尺寸較小的空間碎片經(jīng)超高速撞擊航天器后反向?yàn)R射生成。濺射物屬于小于1mm的微小碎片，所攜帶能量不足以穿透航天器表面，卻可以對(duì)撞擊點(diǎn)附近的航天部件帶來(lái)累積撞擊損傷，導(dǎo)致航天器表面材料退化，干擾光電探測(cè)信號(hào)，干擾電路通訊和產(chǎn)生電弧放電等。國(guó)外自上世紀(jì)90年代開(kāi)始對(duì)濺射物的產(chǎn)生過(guò)程、濺射物對(duì)航天器的危害及濺射碎片環(huán)境工程建模進(jìn)行研究，我國(guó)在最近幾年也開(kāi)始逐步開(kāi)展微小碎片的研究，但研究方向相對(duì)

2、單一，內(nèi)容相對(duì)滯后。本文針對(duì)小碎片研究的開(kāi)拓性需求，以濺射物為主要研究對(duì)象，采用數(shù)值仿真的方法建立濺射物的軌道演化仿真模型，開(kāi)展濺射物軌道演化規(guī)律的研究，并在前人的基礎(chǔ)上分析濺射物的空間碎片環(huán)境建模方法。
　　本文主要包括三部分內(nèi)容：
　　首先，系統(tǒng)地調(diào)研了濺射物源模型、濺射物的軌道演化及建模的國(guó)內(nèi)外研究狀況，并在此基礎(chǔ)上，提出了利用數(shù)值仿真和統(tǒng)計(jì)理論分析濺射物軌道演化規(guī)律及探尋工程建模方法的研究方案。
　　其次，介紹

3、了MASTER-2009濺射物源模型，并分析了模型中各變量之間的關(guān)系，給出了各參數(shù)的選擇范圍；根據(jù)軌道動(dòng)力學(xué)原理，綜合濺射物自身特點(diǎn)，建立了軌道預(yù)報(bào)模型。
　　然后，建立濺射物演化模型，確定目標(biāo)衛(wèi)星的軌道參數(shù)、濺射物的特征參數(shù)和仿真時(shí)間；進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)不同參數(shù)條件下產(chǎn)生的濺射物云團(tuán)進(jìn)行計(jì)算，獲得濺射物的演化數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)仿真結(jié)果，分析濺射物云團(tuán)的演化規(guī)律，探尋演化過(guò)程與初始參數(shù)的關(guān)系。
　　最后，介紹濺射物空間建模的一般方