本文關鍵詞：空間碎片的測光觀測與圖像處理，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空間碎片是伴隨人類航天發(fā)射活動而產生的太空垃圾,包括火箭箭體、壽終航天器等。這些碎片分布在高度200-36000km的地球軌道上,以7～8km/s的速度高速運動,一旦與在役航天器發(fā)生碰撞,巨大的碰撞動能足以破壞航天器的結構,導致災難性航天事故的發(fā)生。隨著人類和平開發(fā)利用外空資源步伐的加快,航天發(fā)射活動日益頻繁,空間碎片環(huán)境日趨惡化。時至今日,空間碎片問題已成為全球共同面臨的空間環(huán)境污染問題,如不采取有效措施,可以預見的將來,空間碎片將成為制約人類航天活動和開發(fā)利用外空資源的根本因素。中高軌空間碎片的光學觀測研究是近年來空間碎片研究的重要課題之一,它在目標的探測、跟蹤、識別等領域有著廣闊的應用前景,已激發(fā)了廣大科研工作者的濃厚興趣,國內外許多單位或機構也陸續(xù)加入到空間碎片的光學觀測中來�？臻g碎片本身不發(fā)光,但可以通過反射太陽等其他光源的光而發(fā)亮�；诘鼗h鏡的測光觀測,可以獲取空間碎片的光度變化(光變曲線)和位置變化(運行軌跡)特征,進而判斷空間碎片的幾何特征與運動姿態(tài)。山東大學威海天文臺坐落于山東半島最東端,配備有l(wèi)m口徑反射望遠鏡,望遠鏡成像質量良好,機械性能優(yōu)異,投入空間碎片觀測研究,可以擴展國內空間碎片觀測網絡的覆蓋范圍。本文以山東大學威海天文臺為研究平臺,從空間碎片光學探測的需求出發(fā),系統(tǒng)研究了空間碎片測光觀測和圖像處理的基本原理,并使用IDL語言開發(fā)了一套空間碎片數據處理系統(tǒng)：SO-PhAst。經實測數據檢驗,該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性與精確度,可以大大提高空間碎片的數據處理效率和自動化程度。此外,本文對中軌目標01361和高軌目標28707進行了觀測,并使用SO-PhAst對觀測圖像進行了測光處理,得到目標光度隨時間以及相位角的變化曲線。對光變曲線分析得知,空間碎片的光度變化與相位角、目標的幾何特征和運動姿態(tài)存在密切關系。
【關鍵詞】：空間碎片 光學觀測 天體測量 測光
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V528;X738
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 符號說明11-12
• 第一章 引言12-16
• 1.1 研究背景12
• 1.2 國內外研究現狀12-13
• 1.3 本文主題與結構13-16
• 第二章 空間碎片環(huán)境與研究16-22
• 2.1 空間碎片環(huán)境的現狀與危害16-19
• 2.2 空間碎片研究的范疇與方法19-20
• 2.3 空間碎片研究的進展與趨勢20-22
• 第三章 空間碎片的測光觀測22-44
• 3.1 空間碎片的光度特性22-28
• 3.1.1 光的反射理論22-24
• 3.1.2 空間碎片的光度模型24
• 3.1.3 空間碎片的相位函數24-25
• 3.1.4 斜距與相位角歸算25-28
• 3.2 地基光學望遠鏡28-32
• 3.2.1 望遠鏡的性能指標28-29
• 3.2.2 空間碎片望遠鏡29-30
• 3.2.3 本課題所用望遠鏡30-32
• 3.3 測光圖像的獲取32-34
• 3.3.1 測光觀測策略32-33
• 3.3.2 測光觀測流程33-34
• 3.4 測光圖像的處理34-44
• 3.4.1 圖像格式34-35
• 3.4.2 圖像處理流程35-44
• 第四章 空間碎片數據處理系統(tǒng)44-58
• 4.1 系統(tǒng)簡介44-45
• 4.2 系統(tǒng)架構與性能45-54
• 4.2.1 參數文件45
• 4.2.2 主程序：so_phast.pro45-47
• 4.2.3 更新文件頭：so_updateheader.pro47
• 4.2.4 合并本底、暗場、平場：so_combination.pro47-48
• 4.2.5 本底、暗場、平場改正：so_correction.pro48
• 4.2.6 目標提�。簊o_extraction.pro48-50
• 4.2.7 天文定位：so_astrometry.pro50-51
• 4.2.8 流量定標：so_calibration.pro51-53
• 4.2.9 孔徑測光：so_aperture.pro53
• 4.2.10 運行速度測試53-54
• 4.3 系統(tǒng)安裝與使用54-58
• 4.3.1 運行平臺54-55
• 4.3.2 SExtractor安裝55-56
• 4.3.3 WCSTools安裝56-57
• 4.3.4 參考星表安裝57
• 4.3.5 主程序安裝57
• 4.3.6 系統(tǒng)調用57-58
• 第五章 測光觀測與圖像處理實例58-68
• 5.1 MEO區(qū)目標實例58
• 5.2 GEO區(qū)目標實例58-68
• 第六章 總結與展望68-70
• 6.1 總結68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄76-77
• 附件77

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 門濤;徐蓉;劉長海;溫昌禮;牛威;;光電望遠鏡暗弱目標識別算法及探測能力[J];強激光與粒子束;2013年03期

2 姜會林;江倫;付強;董科研;;空間碎片偏振光譜成像探測技術研究[J];深空探測學報;2015年03期

  本文關鍵詞：空間碎片的測光觀測與圖像處理，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：362949