天基分布式无源探测的空间多目标跟踪方法

作者：江林海; 龚柏春^*; 刘传凯; YANG Yang; 张仁勇

来源：系统工程与电子技术, 2023, 1-12.

• 无源探测
• 多目标跟踪
• 一致性信息滤波
• 分布式协同观测

针对巨型星座群等空间非合作目标实时跟踪难题，提出了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受摄轨道动力学模型，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5km以内。

• 单位
  中国科学院空间应用工程与技术中心; 南京航空航天大学; 航天学院; 北京航天飞行控制中心