Resumen

Para los pequeños interceptores espaciales no guiados, la probabilidad de interceptación es un índice importante para evaluar su capacidad de ataque. Sin embargo, el método de simulación basado en Monte Carlo (MC) no sólo consume mucho tiempo de cálculo, sino que además carece de interpretabilidad teórica. En este sentido, este artículo propone un método analítico que puede calcular de forma rápida y precisa la probabilidad de interceptación espacial a corto plazo. En primer lugar, considerando el efecto de la fuerza de perturbación en la nave espacial como el efecto de la aceleración de la fuerza externa, se deduce la fórmula de cálculo analítico de la propagación de la covarianza del error de estado a corto plazo del objetivo espacial y del interceptor. A continuación, mediante la proyección del error de estado y la rotación del sistema de coordenadas, se obtiene la distribución conjunta del error del objetivo y del interceptor en el sistema de coordenadas de cálculo en el momento de la aproximación más cercana (TCA). De este modo, se convierte el cálculo de la probabilidad de interceptación espacial en la integral de la función de densidad de probabilidad bidimensional en el dominio circular. A continuación, se utilizan la transformada de Laplace y la expansión de Taylor para obtener la expresión exacta de la serie de potencias y el máximo error de truncamiento del cálculo de la integral, y se realiza el cálculo analítico de la probabilidad de interceptación espacial a corto plazo. Por último, se verifica la eficacia del método propuesto mediante un ejemplo de simulación. El método propuesto puede calcular directamente la probabilidad de interceptación espacial según la distribución de errores del estado inicial del objetivo y del interceptor, y todo el proceso de cálculo no contiene una operación integral doble. El método propuesto tiene una alta eficiencia computacional, es adecuado para el cálculo en órbita y proporciona un apoyo eficaz para la evaluación rápida de la capacidad de ataque del interceptor espacial.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:probabilidad de interceptación espacial, métodos propuestos, capacidades de ataque, distribución de errores conjunta, distribución de errores de estado, sistema de coordenadas de cálculo, interceptor, términos de interceptación espacial, fórmula de cálculo analítica, efectos de la perturbación
• Keywords:space interception probability, proposed methods, strike capabilities, joint error distribution, state error distribution, calculation coordinate system, interceptor, terms space interception, analytical calculation formula, effects of perturbation