一种基于观测弧段的空间目标编目定轨系统及方法与流程

本发明涉及航天测控、空间态势感知与航天信息处理，尤其涉及一种基于观测弧段的空间目标编目定轨系统及方法。

背景技术：

1、随着商业航天快速发展，在轨卫星数量持续增长，空间目标编目、轨道维护和安全预警需求日益迫切。以天基光学载荷为代表的星上观测手段能够持续获取空间目标观测数据，但相关处理链路往往分散在多个独立工具或算法模块中，难以形成工程化闭环。

2、现有技术通常存在以下问题：其一，天基光学观测弧段虽然来源单一，但在任务批处理、阶段状态流转和结果沉淀方面缺少统一组织机制；其二，测量数据关联匹配、初始轨道确定、关联匹配、弧段过滤和轨道改进等步骤往往分别执行，流程衔接依赖人工调度；其三，任务详情、处理进度、弧段阶段分布和结果明细缺少统一展示，难以支撑批量处理统计、问题追踪和审计复核。

3、因此，急需一种从系统工程角度出发，围绕天基光学观测弧段建立统一任务组织、流程编排、状态跟踪、结果评估和页面化展示的一体化处理系统及方法，以提高空间目标编目定轨处理的自动化程度、稳定性和可追溯性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于观测弧段的空间目标编目定轨系统及方法，以解决现有技术中天基光学观测数据处理流程割裂、任务状态难跟踪、处理结果难沉淀和页面支撑能力不足的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：第一方面，一种基于观测弧段的空间目标编目定轨系统，包括：

3、天基光学观测数据接入模块，用于接收星上光学载荷下传的观测数据，并形成对应的观测任务和弧段；

4、弧段标准化模块，用于将每个所述弧段对应的观测数据按照统一的弧段结构组织为弧段，并为所述弧段设置基础字段；

5、弧段关联匹配模块，用于对每个所述弧段进行弧段关联匹配，所述弧段关联匹配指将所述弧段与目标库中的目标匹配，所述弧段关联匹配成功后输出弧段关联匹配结果；

6、弧段过滤模块，用于对所述弧段关联匹配成功的所述弧段进行可用性筛查，判断该弧段是否满足轨道改进的预设时间跨度范围，若满足，则进入轨道改进模块；

7、轨道改进模块，用于对通过所述弧段过滤模块的所述弧段执行轨道改进处理并输出轨道改进结果实现编目定轨。

8、作为本发明再进一步地方案：所述观测任务指所述光学载荷的一次开机观测过程，所述一次开机观测过程产生的观测数据形成至少一个所述弧段。

9、作为本发明再进一步地方案：所述基础字段包括弧段id、卫星id、相机id、观测开始时间、观测结束时间和观测时长。

10、作为本发明再进一步地方案：还包括初始轨道确定模块，用于对未能与所述目标库中的目标关联匹配成功的弧段进行初始轨道确定，并输出初始轨道确定结果。

11、作为本发明再进一步地方案：还包括初始轨道关联匹配模块，用于将所述初始轨道确定结果与所述目标库中的目标进行初始轨道关联匹配，并输出初始轨道关联匹配结果。

12、作为本发明再进一步地方案：所述预设时间跨度范围为大于40分钟且不超过7天。

13、作为本发明再进一步地方案：还包括任务统计与状态管理模块，用于记录每个观测任务和每个弧段对应的当前处理阶段和处理状态，并统计各所述处理阶段的处理成功率。

14、作为本发明再进一步地方案：还包括结果展示模块，用于提供任务详情页和弧段明细页，进行页面化展示。

15、第二方面，本发明还提供一种基于观测弧段的空间目标编目定轨方法，包括以下步骤：

16、s1、接收天基光学观测数据，生成对应的观测任务，并将所述天基光学观测数据组织为所述观测任务下的至少一个弧段数据；

17、s2、将每个所述弧段数据与目标库中的目标进行弧段关联匹配；当弧段关联匹配成功时，执行步骤s4；当弧段关联匹配失败时，执行步骤s3；

18、s3、对弧段关联匹配失败的弧段数据进行初始轨道确定，得到初始轨道确定结果，并在初始轨道确定成功后，将所述初始轨道确定结果与所述目标库中的目标进行初始轨道关联匹配；当初始轨道关联匹配成功时，执行步骤s4；

19、s4、对步骤s2或步骤s3中关联匹配成功的弧段数据进行可用性筛查，判断所述弧段数据的观测时间跨度是否处于预设时间跨度范围；当所述观测时间跨度处于所述预设时间跨度范围时，判定所述弧段数据可用，并对所述弧段数据执行轨道改进；

20、s5、当轨道改进成功时，输出轨道改进结果，并基于所述轨道改进结果更新目标编目信息，结束当前弧段数据的处理。

21、作为本发明再进一步地方案：当初始轨道确定失败、初始轨道关联匹配失败或者轨道改进失败时，记录对应弧段数据的处理阶段和失败状态，并将所述弧段数据标记为待人工复核。

22、本发明的有益效果：

23、（1）本发明以观测任务和观测弧段为基本处理单元，通过统一弧段结构及弧段id、卫星id、相机id和观测时间等基础字段，将数据接入、关联匹配、初始轨道确定、弧段过滤和轨道改进进行一体化编排，减少不同处理模块之间的人工调度，提高批量处理效率。

24、（2）对无法直接与目标库匹配的弧段执行初始轨道确定和初始轨道关联匹配，为未识别弧段提供再次关联机会；同时，利用预设时间跨度范围对关联成功的弧段进行可用性筛查，避免不满足条件的弧段进入轨道改进环节，有利于降低无效计算量并提升编目定轨的稳定性。

25、（3）本发明记录各观测任务及弧段的当前处理阶段、成功或失败状态，并统计各阶段处理成功率；通过任务详情页和弧段明细页集中展示处理进度及结果，对异常弧段标记待人工复核，从而便于任务监控、问题定位、结果审计和后续维护。

1.一种基于观测弧段的空间目标编目定轨系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的空间目标编目定轨系统，其特征在于，所述观测任务指所述光学载荷的一次开机观测过程，所述一次开机观测过程产生的观测数据形成至少一个所述弧段。

3.根据权利要求1所述的空间目标编目定轨系统，其特征在于，所述基础字段包括弧段id、卫星id、相机id、观测开始时间、观测结束时间和观测时长。

4.根据权利要求1所述的空间目标编目定轨系统，其特征在于，还包括初始轨道确定模块，用于对未能与所述目标库中的目标关联匹配成功的弧段进行初始轨道确定，并输出初始轨道确定结果。

5.根据权利要求4所述的空间目标编目定轨系统，其特征在于，还包括初始轨道关联匹配模块，用于将所述初始轨道确定结果与所述目标库中的目标进行初始轨道关联匹配，并输出初始轨道关联匹配结果。

6.根据权利要求1所述的空间目标编目定轨系统，其特征在于，所述预设时间跨度范围为大于40分钟且不超过7天。

7.根据权利要求1所述的空间目标编目定轨系统，其特征在于，还包括任务统计与状态管理模块，用于记录每个观测任务和每个弧段对应的当前处理阶段和处理状态，并统计各所述处理阶段的处理成功率。

8.根据权利要求1所述的空间目标编目定轨系统，其特征在于，还包括结果展示模块，用于提供任务详情页和弧段明细页，进行页面化展示。

9.一种基于观测弧段的空间目标编目定轨方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的空间目标编目定轨方法，其特征在于，当初始轨道确定失败、初始轨道关联匹配失败或者轨道改进失败时，记录对应弧段数据的处理阶段和失败状态，并将所述弧段数据标记为待人工复核。