系统工程与电子技术

作者：江林海, 龚柏春, 刘传凯, YANG Yang, 张仁勇

单位：1. 南京航空航天大学航天学院, 江苏 南京 210016；2. 北京航天飞行控制中心, 北京 100190；3. 航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100190；4. 新南威尔士大学机械与制造工程学院, 悉尼 2052；5. 中国科学院空间应用工程与技术中心, 北京 100094

关键词：无源探测,多目标跟踪,一致性信息滤波,分布式协同观测

基金：国家自然科学基金面上项目(12272168);国家自然科学基金面上项目(42271448);空间智能控制技术全国重点实验室开放基金(TKJ2023KL502015)

针对巨型星座群等空间非合作目标实时跟踪难题, 提出一种天基分布式协同无源探测的多目标跟踪方法。首先, 建立了地球非球形J2项摄动和大气阻力摄动条件下的轨道动力学模型, 并建立了星载的单位视线矢量测量模型。然后, 建立了基于势均衡概率假设密度滤波的多目标跟踪算法, 并采用高斯混合方法求得多维积分的近似封闭解, 降低算法的计算复杂度, 以解决星载实现问题。接着, 设计了多平台多目标跟踪交互的一致性信息融合方案, 引入标签进行目标区分, 减少不同平台之间信息传递与融合带来的计算匹配问题, 并使用一致性信息滤波进行信息融合。最后, 以某星座局部区域的15颗轨道相近的星座卫星作为跟踪目标, 对所提方法进行仿真实验验证。仿真结果表明所提方法有效, 跟踪性能比传统方法提升了约60%, 在协同构型不奇异情况下跟踪的位置误差在5 km以内。

来源：2024年第8期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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