2.4 天基和地基探测技术发展趋势
本章中所介绍的空间碎片探测方法可以汇总为图2-9所示框架。
基于当前的空间碎片监测和成像手段，我国相关机构和学者提出了发展空间监测系统中关键技术的若干建议[3]，包含以下七点：
（1）地基探测系统的建设。
通过多部地基雷达和地基望远镜设备构成庞大的监测系统，形成完善的地基探测网络，同时升级多波段雷达系统，进一步探索“双基”探测模式，有效提高空间碎片的探测精度。
图2-9 空间碎片探测与成像方法
（2）空间目标特征获取与识别技术。
准确获取空间目标的特征包括光电谱学特性、运动特性及材料特性，为空间碎片定轨、态势感知及空间碎片移除提供基础信息。重点研究空间目标对雷达波和可见光的反射特性、运动状态对光电反射特性的影响及碎片的材质构成。
（3）空间碎片成像信息处理。
利用图像处理不同的图形识别算法和统计学等手段快速、准确地识别碎片，达到对碎片编目和预估的目的。
（4）空间碎片定轨与轨道预报技术。
根据空间碎片的实时监测数据对碎片实施定轨及轨道预报，研究不同的测量数据和定轨方法对碎片定轨精度的影响，以优化定轨及预报对数据采样时段及弧段的要求，提高碎片定轨和预报精度及系统效率。
（5）低轨道空间碎片工程模型建模技术。
突破2 000 km区域内轨道历史解体事件反推技术、地固坐标系下空间碎片环境建模技术，开展模型的误差及敏感因素分析，建立基本功能及通量预报精度优于ORDEM系列最新版本ORDEM3.0的自主空间碎片工程模型。研究巨型微小卫星星座、突发事件对空间碎片环境的影响，提升我国航天器空间碎片风险评估自主化能力，为空间碎片防护工程设计提供基础。
（6）高轨道空间碎片工程模型建模技术。
把低轨道空间碎片工程模型延伸至36 000 km区域内，为GEO区域撞击风险评估提供基础，指导该区域寿命末期大型航天器的离轨操作，提高GEO区域轨位资源利用率，降低该区域碎片撞击概率。
（7）航天器再入预报和风险评估技术。
根据航天器姿态、轨道、外形及材质信息，研究再入过程中航天器的气动力、气动热和解体问题，预报准确的再入。
【注释】
[1]http：//ntrs.nasa.gov/search.jsp？R=20180001502.
[2]https：//ntrs.nasa.gov/search.jsp？R=20160012728.
[3]An Overview of the Orbital Debris and Meteoroid Environments，Their Effects on Spacecraft，and What Can We Do About It？[R]Applied Space Environments Conference（ASEC），2017.
[4]https：//en.wikipedia.org/wiki/EISCAT.
[5]https：//sess.stanford.edu/orbitaldebris.
[6]D.Mehrholz，L.Leushacke，et al.Detecting，Tracking and Imaging Space Debris.
[7]https：//orbitaldebris.jsc.nasa.gov/measurements/optical.html.
[8]Characterizing the Survey Strategy and Initial Orbit Determination Abilities of the NASA MCAT Telescope for Geosynchronous Orbital Debris Environmental Studies[C].Advanced Maui Optical and Space Surveillance Conference，2017.
[9]Nasa's Ground-Based Observing Campaigns of Rocket Bodies with the Ukirt and Nasa Es-Mcat Telescopes[C].7 th European Conference on Space Debris，2017.
[10]https：//en.wikipedia.org/wiki/Satellite_laser_ranging.
[11]https：//www.researchgate.net/publication/237298105_SLR2000_PROJECT_ENGINEERING_OVERVIEW_AND_STATUS.
[12]https：//www.eos-aus.com/space/satellite-laser-ranging/.
[13]https：//www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10212/332_read-2662/#/gallery/4788.
[14]https：//www.nasa.gov/sites/default/files/files/OrbitalDebrisProgramOffice.pdf.
[15]http：//wemedia.ifeng.com/60668994/wemedia.shtml.
[16]https：//www.esa.int/Our_Activities/Operations/Space_Debris/Scanning_and_observing2.
[17]https：//www.esa.int/esapub/bulletin/bulletin133/bul133f_klinkrad.pdf.
[18]http：//news.mit.edu/2017/mit-lincoln-laboratory-sensorsat-will-monitor-activity-ingeosynchronous-belt-1129.
[19]http：//www.esa.int/Our_Activities/Operations/Space_Debris/Scanning_observing.
[20]https：//www.space-data.org/sda/.
[21]Anzmeador P D，Vilas F.In-situ measurements of the orbital debris environment utilizing the Midcourse Space Experiment（MSX），1994.
[22]Tolkachev A A，Zolotarev M M，Loukiaschenko V I，et al.Space Based Radar to Observe Space Debris，1998.