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交叉残差法推断翻滚GEO碎片光变周期

徐融,  赵飞,  王盈,  宋佳慧

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徐融, 赵飞, 王盈, 宋佳慧. 交叉残差法推断翻滚GEO碎片光变周期[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S2): 56-61. doi: 10.3788/IRLA201645.S229005
引用本文: 徐融, 赵飞, 王盈, 宋佳慧. 交叉残差法推断翻滚GEO碎片光变周期[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S2): 56-61. doi: 10.3788/IRLA201645.S229005
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Xu Rong, Zhao Fei, Wang Ying, Song Jiahui. Tumbling GEO debris variability period inferring via cross-residue technique[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S2): 56-61. doi: 10.3788/IRLA201645.S229005
Citation: Xu Rong, Zhao Fei, Wang Ying, Song Jiahui. Tumbling GEO debris variability period inferring via cross-residue technique[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S2): 56-61. doi: 10.3788/IRLA201645.S229005
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交叉残差法推断翻滚GEO碎片光变周期

doi: 10.3788/IRLA201645.S229005
  • 1.

    中国科学院光电研究院,北京 100094;

  • 2.

    中国科学院大学,北京 100049;

  • 3.

    上海宇航系统工程研究所,上海 201108

基金项目: 

国家高技术研究发展计划（2015AA7046604）

详细信息
    作者简介:

    徐融(1991-),男,硕士生,主要从事空间目标光学探测与识别方面的研究。Email:xurong@aoe.ac.cn

    通讯作者: 赵飞(1978-),男,硕士生导师,博士,主要从事空间目标光学探测与识别、光学天文技术与方法方面的研究。Email:zhaofei@aoe.ac.cn

  • 中图分类号: V557+.4

Tumbling GEO debris variability period inferring via cross-residue technique

  • 1.

    Academy of Opto-electronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100094,China;

  • 2.

    University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China;

  • 3.

    Shanghai Institute of Aerospace Systems Engineering,Shanghai 201108,China

  • 摘要: 基于点源光度信息推断翻滚碎片的旋转速率，其核心在于获得碎片光变曲线的周期性信息。介绍了交叉残差法，用于分析碎片光变曲线推断转速，并对该方法的适应性问题进行了实验与分析。首先，对交叉残差法进行了理论分析，并与其他方法进行了比较；然后，在实验室测量了典型GEO碎片高保真模型4种翻滚姿态下的光变曲线，并分析了交叉残差；最后，提出了交叉残差倒数峰值显著率的概念用于分析碎片光变交叉残差，分光谱计算了各波长光变交叉残差的峰值显著率，确定了最佳探测波段。实验数据显示翻滚周期推断准确、最佳探测波段为380~490 nm。研究结果为空间碎片天基、地基监测系统设计提供依据。
    Abstract: The core of inferring the debris' tumbling rate via point brightness is to acquire the periodical information of the debris' light curves. Cross-residue method was introduced to infer tumbling rate from the light curves while experimental analysis was made to justify its performance. First, theoretical analysis of cross-residue technique was provided with comparison to other rate inferring methods. Then, experimental measurements of a high-fidelity GEO debris model's light curves under 4 tumble attitudes were conducted as well as cross-residue analysis. Finally, the concept of Cross-residue Reciprocal Peak Significance Rate was put forward to analyze the light curve's cross-residue results, and spectral significance rates were calculated to figure out the best detection waveband. Experimental data shows that tumbling period is accurate and the best detection band is 380-490 nm. The current findings present a foundation for designing of future space-based and ground-based debris surveillance system.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-07
  • 修回日期:  2016-09-09
  • 刊出日期:  2016-12-25

交叉残差法推断翻滚GEO碎片光变周期

doi: 10.3788/IRLA201645.S229005
  • 1. 中国科学院光电研究院,北京 100094;
  • 2. 中国科学院大学,北京 100049;
  • 3. 上海宇航系统工程研究所,上海 201108
    • 作者简介:

    徐融(1991-),男,硕士生,主要从事空间目标光学探测与识别方面的研究。Email:xurong@aoe.ac.cn

    通讯作者: 赵飞(1978-),男,硕士生导师,博士,主要从事空间目标光学探测与识别、光学天文技术与方法方面的研究。Email:zhaofei@aoe.ac.cn
  • 收稿日期: 2016-08-07
  • 修回日期: 2016-09-09
  • 刊出日期: 2016-12-25
基金项目:

国家高技术研究发展计划（2015AA7046604）

  • 中图分类号: V557+.4

摘要: 基于点源光度信息推断翻滚碎片的旋转速率，其核心在于获得碎片光变曲线的周期性信息。介绍了交叉残差法，用于分析碎片光变曲线推断转速，并对该方法的适应性问题进行了实验与分析。首先，对交叉残差法进行了理论分析，并与其他方法进行了比较；然后，在实验室测量了典型GEO碎片高保真模型4种翻滚姿态下的光变曲线，并分析了交叉残差；最后，提出了交叉残差倒数峰值显著率的概念用于分析碎片光变交叉残差，分光谱计算了各波长光变交叉残差的峰值显著率，确定了最佳探测波段。实验数据显示翻滚周期推断准确、最佳探测波段为380~490 nm。研究结果为空间碎片天基、地基监测系统设计提供依据。

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