代理模型在空间碎片碰撞概率分析中的应用
DOI:
作者:
作者单位:

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TN958

基金项目:

国家自然科学基金(11771450)资助项目。


Surrogate Models for Probability Analysis on Space Debris Collision
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    利用代理模型来高效计算空间目标之间的碰撞概率。碰撞概率计算的经典方法包括蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)方法,以及基于速度线性化、位置误差服从高斯分布等假设,在相遇平面上对碰撞概率密度函数(高斯型)进行积分的方法。相较于MC方法要处理原轨道模型由大量重复仿真带来的计算量增长,代理模型针对输入变量的先验分布设计得到相应数学模型,不仅大大降低了单次仿真的计算时间,还减少了计算概率所需的仿真数量。代理模型去除了线性化假设等限制条件,对于碰撞概率密度函数可能呈现出的非高斯型特征也有很好的统计解释,其适用范围更广。本文结果表明,代理模型方法能够在大幅降低计算量的同时,保证对碰撞概率的估计较为准确。

    Abstract:

    This paper introduces surrogate models to estimate collision probability between two space objects. Previous approaches include Monte-Carlo simulation (MC) and multi-Gaussian distribution which integrats collision probability distribution function (PDF) into a defined encounter plane with some simplified assumptions, such as linearization of the velocity and the pdf of position. Compared with MC methods, surrogate models can reduce computing cost in two aspects:Firstly, orbit propagation with surrogate models is faster than in original mode; secondly, surrogate methods require less number of simulations to obtain the appropriate collision probability. Further, surrogate models require no basic linearization and Gaussian assumptions, and the PDF of collision probability lies in the propagation of input uncertainties, which might be shown as a non-Gaussian distribution Therefore, they can be widely used. The simulation shows that the surrogate models can precisely estimat collision probability while ensuring low computational cost.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

晏良, 段晓君, 刘博文, 徐琎.代理模型在空间碎片碰撞概率分析中的应用[J].南京航空航天大学学报,2018,50(S2):19-23

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2018-03-23
  • 最后修改日期:2018-05-30
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2018-10-18
  • 出版日期:
文章二维码
您是第位访问者
网站版权 © 南京航空航天大学学报
技术支持:北京勤云科技发展有限公司