牛 威 寇 鹏，2

（1中国西安卫星测控中心 2宇航动力学国家重点实验室）

1 引言

小卫星伴飞是载人航天飞行任务中的一项重要的科学实验活动，伴星及轨道舱轨道测定是完成伴星对轨道舱的伴飞试验的前提条件。雷达是进行空间目标监视的主要设备之一[1]，利用雷达对伴星及轨道舱进行反射式跟踪，可为伴飞试验提供数据支持。此时，伴星及轨道舱视为非合作目标。非合作目标的监测与航天测控有所不同，需要考虑目标特性等问题。目前窄带雷达观测非合作目标时主要获取的是测轨和雷达目标反射截面积（Radar Cross Section，RCS）数据，因此我们从轨道和RCS两个方面分析了目标特性，根据分析结果研究了近距离伴飞中目标识别方法，在试验中得到了验证。

2 伴星和轨道舱目标特性分析

2.1 轨道特性分析

描述目标运动轨道的表达方式有轨道根数及目标位置、速度两种[2]。分析目标运动特性时通常基于轨道根数，不同轨道体系定义了不同的轨道根数，本文研究了基于经典的开普勒根数的轨道特性识别技术。

经典的开普勒根数包括目标的半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、平近点角。其中半长轴、轨道倾角、升交点赤经等为慢变化轨道元素。开普勒根数又分为瞬时根数和平根数，进行识别时需分析目标瞬时位置变化情况[3]。

伴星分离后，对轨道舱和伴星进行了跟踪。由于是非合作式跟踪，需要根据目标特性判别目标身份，因此分析了两个目标的轨道和RCS特性，根据特性分析结果进行了目标身份识别。……