太空安全更新太空态势感知情报数据源V2.0

admin 2023年10月14日00:52:56评论44 views字数 13414阅读44分42秒阅读模式
太空安全更新太空态势感知情报数据源V2.0
1、开源轨道数据;2、开源发射信息数据;开源卫星信息数据
一、开源轨道数据
1.1 Space-Track.org是美国国防部 (DoD) 2 线轨道元素和相关数据的主要分销商,取代了 NASA 戈达德太空飞行中心的轨道信息组 (OIG),后者于 2005 年 3 月 31 日永久停止运营。
http://www.space-track.org/
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https://www.space-track.org/documents/Spacetrack_Handbook_for_Operators.pdf
太空态势感知情报数据源V1.0
1.2 TS Kelso 通过他的CelesTrak网站提供轨道元素和相关软件 。
http://celestrak.com/
寻找已知(通用名称)卫星的卫星目录号或国际名称,查看 TS Kelso 的 SATCAT搜索表。
http://www.celestrak.com/satcat/search.shtml
1.3 NASA 的人类太空飞行 网站提供了 预测的 ISS 元素,其中考虑了计划的轨道机动。
人类太空飞行 网站:http://spaceflight.nasa.gov/home/index.html
 ISS 元素:http://spaceflight.nasa.gov/realdata/elements/
1.4 AMSAT 的 WWW 服务器 主要为无线电爱好者提供感兴趣的卫星元素。
http://www.amsat.org/amsat/ftp/keps/current/nasa.all

二、开源发射信息
2.1 Heavens-Above位于德国慕尼黑,提供明亮卫星的预测服务,包括国际空间站、航天飞机和铱星卫星。您可以输入自己的坐标,使用附近的城市或使用他们的数据库确定坐标。
http://www.heavens-above.com/
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2.2 可以在此处找到有关初学者的更多信息
http://www.satobs.org/beginner.html
开源卫星信息
3.1 Clear Sky Clock将预测未来 48 小时内加拿大和美国的云层覆盖情况。有助于预测未来的观测条件。
http://cleardarksky.com/csk/
3.2 经验丰富的卫星观察员Paul Maley制作了一个关于卫星观察的优秀网站。
http://www.eclipsetours.com/paul-maley/artificial-satellite-observations/
3.3 Bob Christy通过无线电观测分享有关卫星跟踪的信息。
 http://www.zarya.info/Tracking/Tracking.php
3.4 Aris Tanone 提供了用于目测卫星的 资源链接。
http://home.hiwaay.net/~sattrack/index.htm
3.5 Clark Lindsey 维护着一个链接良好的Satellite Watching 页面。
http://www.hobbyspace.com/SatWatching/
3.6 Ron Dantowitz 和 Marek Kozubal 维护着一个专门用于卫星观测的站点。
http://www.portents.com/marek/satellite/
3.7 Alphonse Pouplier 为他的软件“Mir”维护了一个页面以及本地预测。
http://www.portents.com/marek/satellite/
3.8 查看SeeSat-L 会员页面
http://www.satobs.org/seesat/members.html
3.9 SeeSat-L “常见问题”(FAQ)
http://www.satobs.org/faq.html
3.10 认为您可能对构建自己的计算机驱动的望远镜驱动系统感兴趣?查看 Willie Koorts 的 CoSaTrak系统。
http://www.saao.ac.za/~wpk/CoSaTrak/cosatrak.html
3.11 Paolo Cosetti 的SATBUSTER 卫星跟踪程序的主页和 网站为卫星观测者提供了丰富的资源信息。
http://members.xoom.it/poldino
http://www.satbuster.com/

四、空间信息
Jonathan McDowell 的太空报告详细介绍了最近的发射并提供了任务详情。
http://www.planet4589.org/space/jsr/jsr.html
Jonathan McDowell 的太空主页记录了太空飞行的技术历史。该站点包括信息丰富的卫星目录、轨道和亚轨道发射的详细表格、发射场坐标、导弹和火箭的技术数据以及历史轨道数据。
http://www.planet4589.org/space/
Bob Christy 的Go For Launch!提供当前六个月的发射时间表,以及卫星和航天器的在轨和再入或着陆事件。
http://www.zarya.info/Calendar.php
Ron Baalke在 JPL维护太空日历。它详细介绍了即将推出的产品以及背景信息和链接。
http://www.jpl.nasa.gov/calendar/
NSSDC 的SPACEWARN公告提供了发射和重返大气层的详细信息。
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/spacewarn/spacewarn.html
Ben Huset 的空间页面 提供各种空间相关网站的链接。
http://www.skypoint.com/members/benhuset/
Anatoly Zak 的俄罗斯太空计划 提供了一些俄罗斯火箭项目的背景信息。
http://www.russianspaceweb.com/
现在的太空飞行
http://www.spaceflightnow.com/
太空日报
http://www.spacedaily.com/
空间参考
http://www.spaceref.com/
太空网
http://www.space.com/
STS-90 的机组人员在1998 年 4 月维护了一个关于他们任务的信息网站。
http://www.psu.edu/nasa/
官方NASA 航天飞机任务服务器。
http://spaceflight.nasa.gov/
AMSAT-NA 提供航天飞机元件。
http://www.amsat.org/
和平号空间站Chris van den Berg 存档的MIR 新闻报道包含有关 Progress 和 Soyuz 发射以及和平号宇航员 活动的信息。
http://old.spaceonline.tv/mirnews.htm
EuroMir 97 主页。
http://www.kp.dlr.de/pressestelle/mir/MIR97_AK.HTM
VSO 主页
http://www.satobs.org/index.html
跟踪程序和 TLE 资源
http://www.satobs.org/tletools.html
卫星预测。
http://www.satobs.org/satpred.html

五.开源遥感数据情报查询
1  中国遥感数据共享网
(http://eds.ceode.ac.cn/sjglb/dataservice.htm)
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中国遥感数据网是遥感地球所为实施新型的数据分发服务模式,进一步提升数据服务水平,面向全国用户建立的对地观测数据网络服务平台。通过这个平台,向全国用户提供研究所在对地观测数据服务方面的最新动态、一体化的卫星数据在线订购与分发、互动式的数据处理与加工要求、数据在应用中的解决方案、对地观测数据的标准与数据共享,从而更好地满足全国用户、特别是国家重大项目对数据的广泛性、多样化、时效性的要求,服务于国家的经济建设。
注:这是国内存档周期最长的数据网站,对LANDSAT系列接收数据进行免费共享,还可以订购国外商业卫星数据。对地观测数据共享计划可以下载中国和中亚区域时序定量遥感产品和镶嵌图。(账号注册,通过审核直接下载。)

2  中国遥感数据共享网-RTU产品
(http://ids.ceode.ac.cn/rtu/)
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本次共享的产品种类包含镶嵌产品、正射产品、融合产品、星上反射率/星上亮度温度产品,以及在星上反射率/星上亮度温度基础上进一步研发得到的地表反射率/陆地表面温度产品,地理覆盖范围包括中国陆地和中亚五国(哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、乌兹别克斯坦和土库曼斯坦)。
注:针对LANDSAT系列卫星数据,开展中国和中亚地区2000年、2005年、2010年和2014年四期定量遥感产品和影像镶嵌产品,并且提供了长三角、珠三角和黄河入海口1986年来长时序产品。(账号注册,通过审核直接下载。)

3  中国资源卫星中心
(http://218.247.138.119:7777/DSSPlatform/index.html)
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中心承担我国对地观测卫星数据处理、存档、分发和服务设施建设与运行管理,积极拓展卫星应用领域,为国家经济建设和社会发展提供宏观决策依据,为全国广大用户提供各类对地观测数据产品和技术服务,并提供研究成果。中心承担国家对地观测的重要任务,是国家三大卫星应用中心之一。
注:汇聚国产卫星数据,自由注册可以下载HJ卫星数据,高分数据下载需要提交审批。

4  地理空间数据云
(http://www.gscloud.cn/)
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目前拥有镜像数据资源包括LANDSAT、MODIS、EO-1、DEM、NCAR、NAAA、及LUCC数据集等。除了进行国内原始数据的镜像之外,平台在综合调研国内外发展趋势和国内用户需求的基础上,开展了高质量数据增值产品加工,积累了一批数据产品。
注:这里国内LANDSAT数据从美国USGS同步过来,MODIS产品被众多学者下载,数据资源更新比较稳定,还有众包服务。(账号注册,通过审核直接下载)。

5  全球变化科学研究数据出版系统
(http://www.geodoi.ac.cn/WebCn/Default.aspx)
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“全球变化科学研究数据出版与共享系统”创办于2014年,该项目工作团队做了大量创新性工作,积累了一批颇具科学价值的国内外科学数据,为系统建设奠定了坚实的基础,取得了显著的业绩。2017年创办了《全球变化数据学报》(中英文版),进一步完善了“全球变化科学研究数据出版与共享系统”,很好地解决了科学数据知识产权保护问题,推动了科学数据的共享。被中国科学技术部原部长徐冠华院士称赞为“中国科技数据共享新的里程碑”。

注:这里可下载科研用途数据,数据种类较丰富,涉及领域很多,根据自己需要查找,会有一定惊喜。(账号注册,通过审核直接下载)。

6  国家综合地球观测数据共享平台
(http://chinageoss.org/dsp/home/index.jsp)
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国内卫星数据:资源系列、高分、气象、海洋、环境、快舟、北京一号等;
国内卫星数据:LANDSAT系列、MODIS、EO-1、IRS-P6、ENVISAT-1、ERS-2、RESOURCESAT-1
注:国家遥感中心每年发布一次全球生态环境遥感监测报告,其中有很多数据可以共享下载,尤其是大尺度的,科研性比较强,部分数据集是一般用户无权限下载的。(账号注册,立刻使用)。

7  地理国情监测云平台
(http://www.dsac.cn/)
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地理国情监测云平台主要包含两部分——时空数据平台和数值模拟研究平台,特别是在现已建成的生态环境科学模型库的基础上,发展了数值模拟相关的工具库,并与时空数据平台进行集成,形成了具有国内领先水平的生态环境科学数值研究环境。

注:这里的国家数据主要由7种常用卫星数据源组成,包括4种国外卫星数据和3种国产卫星数据产品,资源丰富,影响力较大。

8  遥感集市
(http://www.rscloudmart.com/)
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遥感集市云平台联合全国高分辨率卫星遥感数据分发渠道、以遥感数据服务为核心、以技术和产品增值服务为收益机制,建立集遥感数据、专题信息产品、分析处理软件、存储计算设施、业务应用系统、移动终端一体化、共享式的产业化遥感云服务平台。

注:属于中科遥感集团,国产和国外数据都有,其中PLANET数据可以购买,下载需要付费,部分免费数据,可以关注优惠活动。

9  美国地质调查局
(http://glovis.usgs.gov/)
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注:这个网站需要安装java,如果显示不出来,建议多换几个浏览器试试,数据资源最有名是LANDSAT,其实有一些MODIS和时序产品也有做的很好。下载较慢的话,可以看网站上有一个bulk download工具批量下载。(账号注册,通过审核直接下载)。

10  欧空局ESA 哨兵数据
(https://scihub.copernicus.eu/)
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注:很多人关注哨兵数据,它的sentinel-1号SAR数据和sentinel-2号光学数据免费下载,数据质量很好。数据下载很慢,经常会断,建议采用迅雷下载。 (账号注册,通过审核直接下载)。

11  马里兰大学
(http://landcover.org/aboutUs/)
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注:马里兰很多全球公开土地覆盖数据,数据可以通过FTP直接下载,简单方便。(账号注册,通过审核直接下载)。

12  美国国家海洋和大气管理局
(http://ngdc.noaa.gov/ngdcinfo/onlineaccess.html)
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注:NOAA数据种类很多,涉及领域比较多,侧重应用领域。

13  NOAA 夜间灯光数据下载
(http://ngdc.noaa.gov/eog/download.html)
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注:目前NOAA的国家地球数据中心提供DMSP-OLS和NPP-VIIRS两种夜间灯光遥感数据,可以免费下载,也可以提供定制产品服务。(直接下载)。

14  全球WELD产品数据
(http://globalmonitoring.sdstate.edu/projects/weld/)
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注:目前提供全球和美国区域LANDSAT时序定量遥感产品,数据产品做得很好。


15  LP DAAC产品数据
(https://lpdaac.usgs.gov/dataset_discovery)
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注:NASA多种数据共享,大部分人用的较多是LANDSAT、MODIS和VIIRS数据产品,影响力很大,并且还有一些工具支持HDF格式转换。

16  NASA 高清图片
(http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html)
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注:很多人在做专业相关PPT时没有好看的图片,NASA提供了丰富图像素材。并且每天一图,对于时事热点问题能够追踪报告,拓宽眼界。(直接下载)。

17  NASA 空间观测数据系统(EDSDIS)
(http://sedac.ciesin.columbia.edu/data/sets/browse)
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注:NASA联合美国大学做的社会经济数据共享系统,涉及的领域广泛,数据的描述十分详细。

18  世界银行空间数据库
(http://www.worldbank.org/)
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注:世界银行是全球社会经济数据最全面、最丰富和最权威的数据发布机构,对于研究全球问题需要的社会经济数据有很好的共享。(直接下载)。

19  Open Topography
(http://www.opentopography.org)
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注:这是一个提供高空间分辨率的地形数据和操作工具的门户网站,用户可以在此下载LiDAR数据(主要包括:美国、加拿大、澳大利亚、巴西、海地、墨西哥和波多黎各)。
2013年美军参联会《太空作战》中将太空作战任务领域进行了重新归纳,将太空态势感知作为一个独立的任务领域,并且位于五大任务领域之首[1].2015年2月6日,美国发布了《2015年国家安全战略》,分析了当前及未来美国的战略环境。
其中,再次强调了太空安全环境及其三大趋势[2-3]:太空越来越拥挤(Congested)、越来越具有对抗性(Contested)、越来越具有竞争性(Competi-tive)。在其战略方针中,将太空态势感知继续赋予最高优先级。世界各航天大国都十分重视太空态势感知能力建设,投入大量的人力、物力对太空态势感知开展研究。通过对太空态势感知力量建设与发展的分析与研究,基于以能力发展为核心的思想,参考美军2013版《太空作战条令》,将目前太空态势感知急需解决的前沿问题归纳为4种能力问题,以太空态势感知能力提升为最终目标,指引太空态势感知领域技术、装备和应用研究与发展。
太空态势感知能力体系
简单讲,太空态势感知就是通过各种可能的手段,通常是太空目标监视、太空环境监测、太空情报获取与分析等手段,知道太空中有什么、在哪里、是什么、能干什么、将来要干什么等问题。由此,形成了太空态势感知能力体系,包括4个关键目标和4种能力,如图1所示。
4个关键目标:
1)确保太空行动和太空飞行安全。太空态势感知是其他一切太空活动的基础,确保太空行动和太空飞行安全的影响。
2)执行跨国条约和协议。监视其他国家的太空活动是否遵守相应的太空条约。
3)保护太空能力。确保己方太空安全不受敌方攻击。
4)保护军事行动和国家利益。
为了实现这些目标,需要具有4种能力:
1)探测/跟踪/识别。对太空目标和事件进行监视,识别太空目标的类别,对太空环境进行监测预报等。
探测/跟踪/识别是基础,对近地空间和深空目标、事件和环境进行感知,编目、识别目标,确定空间事件;
2)特征描述。研究空间目标载荷、几何、物理等特性,确定所有太空能力的特性和参数。
特征描述是关键,根据传感器、多源情报和数据源,融合监视数据、人工情报、地理空间情报,通过先验知识和算法,得到基础情报和作战情报;
3)威胁告警和评估。分析空间目标威胁和脆弱性,预测和区分潜在或实际攻击、太空环境影响和太空系统异常。
威胁告警和评估是保障,分析来自陆海空天的各种攻击手段,研究空间环境变化规律与影响机理,确定空间系统状态,对太空资产面临的威胁做出预警和评估;
4)数据集成和应用。融合、关联和集成多源数据,研究满足不同任务和人员的应用途径。
数据集成和应用是核心,在综合前3种能力的基础上,根据任务需求,为战略、战役、战术中的策划人员、作战人员以及决策者生成不同层级的太空态势图,为观察、判断、决策、行动提供支持,是太空态势感知能力的集中体现。
 4种能力问题研究太空态势感知系统作为一项高难度的系统工程,面临的情况十分复杂,所需人力、物力、财力十分巨大。
2.1探测/跟踪/识别能力问题
以提供太空目标信息和环境信息为核心,构建地基为主、天地一体的太空态势感知体系,实现对太空目标和环境的全域监视、精细获取、准确认知和快速响应,也就是解决有什么、在哪里、是什么的问题。为了实现这一能力,目前重点朝着3个方向努力:地基动态组网、天基实时信息获取、一体化太空态势感知。
2.1.1地基太空态势感知系统动态组网问题
在对原有地基太空态势感知系统改造、升级和对新型系统研发的基础上,重点解决太空态势感知系统动态组网问题,提高测量精度,增加覆盖范围以及时效性。动态组网就是将多种类型、多个位置的地基太空态势感知系统,根据任务需要互联组网,实现多手段、多谱段、多时段探测跟踪,以获得最大的总体探测范围和重点目标探测。
目前动态组网主要是实现主用设备的动态组网,将不同型号、不同站点的雷达、光学望远镜合理组合,实现空域、频域和时域的互补,克服单部雷达或望远镜的缺陷。动态组网的关键是"动态"---根据任务需要可以调整;动态组网的结果是"数据"---通过组网获取有用数据。
动态组网的另一个趋势是通过与其他国家开展合作,联合建站,数据共享,扩展网络范围,优化网络结构。美国已经与英国、加拿大、日本、澳大利亚、意大利、法国和韩国签署了太空态势感知数据共享协议[4].这一协议将实现战略司令部从范登堡空军基地的联合太空运行中心按需直接向这些国家提供数据。至2014年9月,美国政府已与其他国家政府和私营机构共签署了近50份类似协议。美国战略司令部司令海军上将塞西尔·哈尼称:"通过建立这种正式的合作伙伴关系,美国战略司令部正致力于改善太空态势感知服务能力并扩大我们的合作范围".
同时,通过各种途径,与国际天文爱好者合作,增加覆盖范围。美国国防高级计划研究局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)投资的"太空视界"(Space View)项目,希望组织天文界拓展美国空军"太空监视网络"的范围[5].
Space View采用成本先行的设计方法,面向全球天文界,寻求引入数百个太空态势感知基地,所需成本仅是现有的太空态势感知传感器系统成本的一小部分。
Space View打算为业余天文学家们提供各站点部署高质量天文硬件和软件。
DARPA向他们提供先进的硬件和相对小的财政补偿。作为交换,与他们共享望远镜观测时间,共同负责站点安全,以及例行维护。
2.1.2天基太空态势感知系统实时信息获取问题
目前天基太空态势感知系统主要有2种工作模式。
一种是低轨看高轨模式,如2010年发射的"天基太空监视系统"(Space Based SurveillanceSystem,SBSS)卫星[6].SBSS具有高轨道观测能力强、重复观测周期短、可全天候观测的特点,可大幅度提高美国深空物体的探测能力。
SBSS系统将使美国对地球同步轨道卫星的跟踪能力提高50%,将使美国太空目标编目信息的更新周期由现在的5d左右缩短到2d,从而大大提高美军的太空态势感知能力。SBSS系统能探测和跟踪诸如卫星和轨道碎片之类的太空目标,及时探测深空中的微小目标,区分对太空系统造成破坏的人为因素和太空环境非人为因素。另一种是抵近观测模式,如2014年发射入轨的"地球同步太空态势感知卫星"(Geosynchro-nous Space Situational Awareness Program,GSSAP)[7].GSSAP沿地球同步轨道持续不断地飞行,并且拍摄地球同步轨道上的卫星,提高对同步轨道目标的识别能力。相对于在低轨运行的SBSS系统,GSSAP卫星能够实现对地球同步轨道目标精确地跟踪与成像,获得不同视角的观测数据,实现对GEO目标的识别。
为了实现看得更远、看得更清楚的目标,目前正在探索大口径、长焦距新型天基态势感知系统。如基于双星高精度编队飞行构造分布式长焦望远镜、可展开式光学系统、光学合成孔径系统等实现对太空环境、太空目标的远距离、高精度探测。
2.1.3一体化太空态势感知问题
基于网络信息技术,把在地理上分散部署的地基、天基等广泛区域内的传感器网络、太空态势感知中心集成为一体,将获得的各种目标轨道数据自动、近实时的相互关联、集成与分发,并融合太空情报、监视、侦察等数据,提供及时、可操作的太空态势感知信息。一体化太空态势感知一方面强调太空态势感知设备的综合集成,以太空态势感知中心为核心,统一管理调度雷达、光电等太空态势感知设备,对获取的探测信息进行标准化处理和管理,通过综合处理获取目标轨道和特征信息,实现目标编目、识别,进而生成太空目标编目、太空碰撞预警、太空目标陨落等太空目标信息,形成支持各类应用的太空目标情报,充分发挥信息对于提高效能的核心作用;另一方面,必须依托共有信息基础设施,为各类系统提供通用化的操作和运行环境,为各类信息提供标准化、一致性的表示、存储方法,为各类装备提供多层次的信息安全保障。
太空态势感知一体化技术的关键是运用体系结构设计技术,进行一体化的顶层设计,包括系统体系结构设计、技术标准体系结构设计和标准制定等。依托信息网络技术,加强支持跨军兵种的互联互通互操作的国防信息基础设施建设,对"烟囱"式系统进行整合,着力提高系统互操作能力。
2.2特征描述能力问题
太空目标具有运动、反射/辐射、信号发射等固有特征属性,这些特征及其与太空环境中的相互作用是太空目标探测、识别的基本技术依据。特征描述就是构建和完善太空目标特征库和模型库,实现太空目标特征分析、身份确认、能力评估和状态辨识,解决能干什么的问题。为了更好地实现特征描述能力,特征描述面临3个问题:理念、方法和仿真问题。
2.2.1从后端处理到全寿命周期的特征描述理念
太空态势感知特征描述最新的理念是从后端处理转变为贯穿全寿命周期的特征描述理念。特征描述不能临渴掘井,等到太空态势感知系统建设完成后,再去研究如何获取特征,如何描述特征,而应该将特征描述贯穿太空态势感知发展全寿命周期。从需求分析阶段开始,目标特征描述就要与波段、体制以及目标选择紧密结合,一直到论证阶段的指标确定、建设阶段的系统建设与参数优化、使用阶段的目标监视和识别等全过程,始终考虑特征描述在其中的作用。目前急需解决的问题是在不同阶段特征描述如何真正发挥作用,落到实处。特征描述贯穿太空态势全寿命周期,如图2所示。
2.2.2太空指纹印记描述问题
特征描述的最终目的不是拍摄到太空目标的高保真图片,而是迅速获取指纹印记[8].我们知道,人的指纹是唯一的,只要在物体上留下指纹印记,就能基本确定是谁。太空中也一样,目标机动变轨、太空试验活动,都会留下痕迹。由于对手竭力避免被发现,因此指纹印记信息往往是闪逝性信息,而且这些信息非常稀散。所以,仅仅靠测量难以完成,必须结合情报资料、发射监测,以及网络、新闻报纸、研究报告、纪念品模型等综合情报,并尽量快速地收集、处理和利用这些信息,并把这些信息无缝整合到一系列行动中去。此外,这些信息应能通过商定的交换格式与各种系统兼容,数据的输出应能在军用和民用经营者之间随时共享。
2.2.3通用模型和精细模型组合的特征仿真问题
特征描述离不开仿真技术。对于无法获取详细信息的空间目标,建立柱体、球体、圆柱体、锥体等简单体组合的通用模型,得到初步的仿真数据;能够获取比较详细信息的目标,建立包含关键部件、准确尺寸、真实材质的精细模型,得到较为精确的仿真数据。在实际应用中,面对的多是无法获取详细信息的空间目标,因此采用通用模型进行仿真分析是大势所趋。通过分析通用模型和精细模型仿真数据间的差异,确定通用模型的置信度与误差范围,为仿真结果修正提供数据支持。
2.3威胁告警与评估能力问题
威胁告警与评估是研究太空目标的类型、功能、分布、信息流程、轨道演化和发展趋势等,分析太空目标脆弱性、碰撞概率,对潜在威胁事件提前告警,并告知这些事件对太空态势、太空能力的影响。
2.3.1凯斯勒症候群与碎片演化问题。
"凯斯勒症候群"(Kessler Syndrome)[9]这一概念是美国宇航局顾问唐纳德·凯斯勒(DonaldKessler)提出的,他认为随着太空目标数量的增加,某一天太空2个物体相撞后,将导致连锁碰撞,最终整个太空轨道都被碎片堵塞,其他航天器将无法入轨。"凯斯勒症候群"涉及太空碎片演化问题,其研究途径是建立太空碎片模型。太空碎片演化模型就是用数学、物理方法描述轨道碎片在三维空间和未来时间的数量、分布、迁移、流动以及碎片的物理特性(尺寸、质量、密度等)。
以目前航天任务发展趋势和历年太空目标解体事件为基础,借鉴NASA的轨道碎片环境模型(OrbitDebris Engineering Model,ORDEM)和ESA的流星体及太空碎片地面环境参考模型(Meteoroidand Space Debris Terrestrial Environmental Ref-erence Model)、俄罗斯空间监测中心SPDA模型(Space Debris Prediction and Analysis Engineer-ing Model),收集整理太空目标历史观测数据以及近几个太阳周期的太空环境数据,建立太空碎片环境模型,研究典型轨道上的碰撞概率,建立碎片云演化模型,研究碰撞事件产生的碎片云对轨道可能造成的影响,确定轨道饱和临界点的条件。
2.3.2太空威胁告警和评估问题
太空威胁告警和评估是依据太空态势评估结果和相关知识,设置太空威胁约束条件,推理一定太空环境下太空目标的意图和能力情况,基于威胁分析模型定量计算不同太空目标的威胁程度,并进行威胁排序。太空威胁告警和评估是一个主观认识和逻辑推理相结合的过程,其结果是一种概率推理的结果,带有相关联的置信度。置信度最高的评估结果表示威胁程度最大。太空威胁告警和评估的难点是太空威胁评估涉及因素较多,评估的内容比较复杂,是一个多属性评估,具有多层次性,告警和评估的结果随时间的变化也相应地变化,前一时间段的评估结果又是后一时间段评估的基础。
2.4数据集成与利用能力问题
数据集成是利用信息和信息技术,将分散的数据整合成为一个联系紧密、结构优良、机能协调、整体效能最佳的数据系统而采取的重要手段和途径。恩格斯在《反杜林论》中指出:"许多力量融合为一个总的力量,用马克思的话来说,就造成'新的力量',这种力量和它的一个个力量的总和有本质的区别"[10].
2.4.1太空态势图问题
太空态势图包括3个实施领域:实体域、信息域和认知域
实体域是指互联互通的系统和共享数据的通信网络,包括太空态势感知传感器(侦察/监视、环境监测以及辅助型与协助型传感器)、配套的地面站、网络链路和物理网络本身;
信息域是指信息的产生、处理和分享,包括融合算法与分析工具;
认知域是指挥人员对战场情况的观察、理解和感知,以及做出的决策,包括各种专家知识、专题信息、人工智能等。
太空态势图是各级指挥员达成对太空态势共同认知的重要工具。要实现太空态势信息的高度共享、态势可视,清晰地显示敌、我、友的部署和行动,保证态势图在上下级之间继承包含、左右邻之间无缝衔接,必须对态势图生成、分发和更新机制进行统一规范。
太空态势与传统的陆、海、空常规战场态势有着显著的不同,用单一的作战标图的方式已无法适应太空态势表现的要求。这就要求用系统工程思想对太空态势进行分析,探讨太空态势的表现形式;太空态势图是为用户服务的,需要针对不同用户构建不同等级的态势图。态势图是在数据驱动下运行的,对于海量数据,需要利用数据挖掘技术找到关联信息、关键信息,最终为指挥员开展"观察-判断-决策-行动"分析提供支持。
2.4.2太空态势感知模拟训练问题
通过模拟训练技术能够将最新的研究成果应用到人员训练中,因此,美军非常重视模拟训练技术[11].太空态势感知模拟训练技术就是采用数字仿真、半实物仿真、实装接入相结合的方式,构建太空态势综合集成仿真训练环境。根据太空态势感知的发展变化,太空态势感知模拟训练方式正由集中式向分布交互式发展,模拟训练系统强调模块化、系列化、通用化模拟,模拟训练内容从单项向协同应用和联合应用发展,加大评估和反馈的力度。
3结论
随着快速进入太空以及太空目标机动能力的不断增强,要求太空态势感知具有快速反应和实时响应能力,需要从体系发展的角度,瞄准维护国家安全的总目标,做好顶层设计,构建有效服务国家太空安全的态势感知体系。在建设过程中,需要立足现有基础,通过加大基础理论和关键装备的研究,夯实发展基础,坚持信息主导,强化信息利用,逐步实现太空态势感知的自主创新跨越发展。
1)以能力需求规划体系结构。以太空态势感知能力建设的需求为牵引,充分考虑国情和已经初步形成的太空态势感知系统现状,规划太空目标监视系统、太空环境监测系统、太空情报获取与分析系统,天地结合,逐步形成太空态势感知体系高效运行管理、多源信息融合和信息快速发布能力。
2)以体系建设牵引技术发展。瞄准建立太空态势感知体系的总目标,根据太空态势感知体系结构的顶层设计,论证支撑体系建设的太空态势感知技术体系,确定需要突破的总体技术和关键技术,为体系建设奠定技术基础。
3)以资源整合提升能力水平。充分调动各种资源,整合太空态势感知现有资源,综合考虑太空态势感知、航天测控、导弹预警等系统任务。有效开展国际合作,快速提升太空态势感知能力。特别是太空环境监测可以借鉴国外的发展经验,采用合作发展模式,将国内太空环境监测资源进行整合,在此基础上,加快太空环境服务系统的建设。
4)以自主可控增强创新能力。太空态势感知是关系国家安全的关键因素,因此,自主可控在太空态势感知中有着十分重要的作用。在整合各种资源,加速技术发展的同时,始终把自主可控作为一个重要的目标开展建设,突破"瓶颈"技术,强化基础研究,搞好成果转化,加强前沿探索,增强自主创新能力。
参考文献:
[1]李雪.强化空间发展 倍增军事实力:美军新版《空间作战》条令解读[J].卫星应用,2013(5):70-72.
[2]张洋.美国政府发布2015年版《国家安全战略》[EB/OL].[2015-02-07].
[3]程群,何奇松.美国《国家安全太空战略》评析[J].现代国际关系,2011(3):43-49.
[4]许红英.美德签署太空态势感知服务与数据共享协议[EB/OL].[2015-02-06].
[5]许红英,陈菲.DARPA借助全球业余天文学家增强太空态势感知能力[EB/OL].


原文始发于微信公众号(太空安全):太空安全更新“太空态势感知情报数据源”V2.0

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  • 本文由 发表于 2023年10月14日00:52:56
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                   太空安全更新太空态势感知情报数据源V2.0https://cn-sec.com/archives/2102040.html

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