基于ABM方法的空間碎片網捕體系結構建模

郭 超 ,陳 勇

(裝備學院,北京 101416)

隨著空間技術的進步,人類對空間的探索和利用越來越深入。目前,太空中存在著數以千計的衛星、航天器,在開發空間資源的同時,產生了大量的非合作目標,包括故障衛星、毀壞的航天器以及不計其數的空間碎片等。它們的存在嚴重威脅著在軌航天器的安全,更影響了空間資源的開發利用。使用在軌捕獲系統,對非合作目標進行抓捕,是解決這一問題的有效手段。

空間碎片網捕系統是一種新型的非合作目標在軌捕獲系統,在空間碎片處理方面具有獨特的應用潛力。它是由搭載飛網的空間平臺在地面指控中心的指揮下,在偵查衛星、通信衛星等空間信息系統的配合下,向目標展開飛網,來完成目標的捕獲,歐空局提出的“地球同步軌道清理機器人”(roboticgeostationary orbit restorer,ROGER)計劃,就是空間碎片網捕系統的典型例子。在其系統的任務場景中,ROGER可攜帶20個飛網,最多可完成20個目標的捕捉,可成功捕捉失效衛星和較大的空間碎片,充分體現出空間目標網捕的有效性、快速性、靈活性等特點。

體系結構設計是系統頂層設計的首要組成部分,也是系統構建和裝備開發的重要環節。清晰的體系結構能夠為系統的分析、設計、開發提供有利條件。因此,運用合適的方法建立系統的體系結構模型,通過仿真分析,對體系進行評估,以指導裝備的開發建設和運用研究,是十分必要的。美國國防部體系結構框架(DoDAF)是一種規范化描述體系結構的方法,其定義的體系結構產品構成了體系結構設計的基本語法規則,是設計和開發體系結構的指南,適用范圍涵蓋國防各個領域。……