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基于数值拟合方法的空间碎片精确时空确定高效算法

空间碎片，数值拟合，轨道计算，轨道预报

空间碎片对飞行器，尤其是卫星、航天飞机、载人飞船等的安全造成了现实的威胁。因此，在制定飞行器的飞行任务前，必须对拟定飞行的空间路径中的海量空间碎片进行建模，对空间碎片的分布信息以及时空位置进行精确确定，对空间碎片的空间轨迹进行长期预报。本文针对空间碎片受到复杂空间摄动力的影响，长期精确摄动计算昂贵耗时的问题，将多种数值拟合方法应用于空间碎片轨道确定与预报中，通过设置初始参数，应用拉格朗日多项式插值、三次样条插值、切比雪夫多项式拟合等方法，根据空间碎片的测量数量进行插值计算，拟合出高精度的空间碎片运行轨迹函数，并对一段时间内的空间碎片进行轨道预报。文中通过大量的实验，分别计算了天球系、地固系、摄动条件下不同的时间间隔、不同带谐项阶数时三种拟合方法对于空间碎片拟合的效果，实验数据表明，三种数值拟合方法都可保证空间碎片轨迹的拟合精度，同时可快速的计算出任意时刻空间碎片的位置与速度。