Extracción de trayectoria y alcance híbrido adaptativo para la detección de escombros espaciales con lidar de un solo...

Área de la Ciencia:

• Espacio conciencia situacional de la situación.
• Detección remota óptica por detección remota.

Sus antecedentes:

• El crecimiento exponencial de los desechos espaciales requiere un monitoreo avanzado.
• El Lidar de Fotón Único (SSPL) espacial ofrece capacidades de observación ágiles, de día y de noche.
• Las bajas relaciones señal-ruido (SNR) y la pérdida de señal desafían la detección de escombros y la extracción de trayectorias.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un algoritmo robusto para la observación de escombros Lidar en el espacio.
• Para mejorar la identificación de los fotones de la señal y la reconstrucción de las trayectorias de distancia.
• Para permitir el seguimiento confiable de objetivos espaciales no cooperativos a miles de kilómetros de distancia.

Principales métodos:

• Integración de un filtro de Kalman adaptativo bayesiano variacional (VBAKF) con un módulo de medición local.
• Desarrollo del componente de la Asociación Espacio-Temporal (STA) para el procesamiento de datos mejorado.
• Aplicación a observaciones espaciales de miles de kilómetros de alcance con datos SNR bajos simulados.

Principales resultados:

• El algoritmo VBAKF-STA recupera con éxito trayectorias de distancia completas y precisas.
• El rendimiento efectivo demostrado incluso a niveles de SNR por debajo de -18 dB con pérdida de señal intermitente.
• Superó a los métodos convencionales en precisión y robustez para la reconstrucción de la trayectoria de los escombros.

Conclusiones:

• El algoritmo VBAKF-STA proporciona una solución eficiente y resistente para el procesamiento de datos en el espacio.
• Permite la detección activa confiable de objetivos espaciales no cooperativos a largas distancias.
• Apoya una mejor conciencia de la situación espacial a través de capacidades mejoradas de monitoreo de escombros.