在日益拥挤的空间领域,准确及时地确定新物体或机动物体的轨道参数变得至关重要。目前,任何传统的仅基于角度的初始轨道确定 (IOD) 算法都需要至少三次光学观测(每次提供两个独立的角度测量),且时间上相隔很远,才能表现良好。在本文中,我们描述了一种新的传感器加算法工程方法,即 AURORAS(高级单传感器快速轨道重建算法和传感)(正在申请专利),它将大大提高 IOD 的速度和准确性。我们通过同时测量(而不是估计)物体在某一时间点的角位置、角速度和角加速度,获得了定义轨道所需的最少六个独立参数,比目前的传统方法快得多。然后,我们继续描述光学传感器技术的革命以及实现这种方法的算法。我们还将 AURORAS 功能的性能与传统的 IOD 方法进行了比较,发现 AURORAS 在准确性和及时性方面比传统方法高出一个数量级或更多。我们还介绍了一种候选传感器的实际性能以及一种支持 AURORAS 方法的新型未来传感器设计(正在申请专利)。由于 AURORAS 具有差分特性(与许多传统路径积分 IOD 方法不同),因此它很容易应用于任何轨道区域,只要在特定时间点,重力势能可以沿观察者的视线指定。这包括地月环境。
•高度:从约85公里(53英里)开始,延伸至地球表面上方约600公里(373英里)。•温度:随着高度的高度急剧增加,由于吸收高能太阳辐射,可能会上升至2,500°C(4,500°F)或更多。尽管高温,由于空气密度低,热层不会对人类感到热。•特征:包含电离层,一个具有高浓度离子和游离电子的区域。通过反射回到地球的无线电波,该层在无线电通信中起着至关重要的作用。•意义:影响太空天气和卫星操作,对于北部和南部的光线(Auroras)很重要,这是由于太阳风与地球磁场之间的相互作用而发生的。
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