周叶剑 马 岩 张 磊 钟卫军

①(浙江工业大学 杭州 310014)

②(北京跟踪与通信技术研究所 北京 100094)

③(中山大学 广州 510275)

④(西安卫星测量中心 西安 710071)

1 引言

随着航天技术的迅猛发展，世界各国加速对空间资源的开发建设，越来越多搭载高性能传感设备的空间目标被送入地球轨道，为军事侦察、实时通讯、资源勘探等航天活动提供重要信息。截至2021年4月累积超过36,000个人造目标被送入太空，其中超过22,000个目标仍处于在轨运行状态[1]。随着以SpaceX公司“星链(Starlink)”计划为首的商业航天活动兴起，这一数字将持续上涨，空间轨道资源将被进一步压缩，目标间相互影响的风险系数不断增大，空间态势安全面临极大挑战。2009年2月，美国商业卫星“铱33”与俄罗斯军用卫星“宇宙2251”发生了首次人造卫星相撞事件，碰撞所产生的碎片对其他临近目标构成了极大威胁[2,3]。因而，对在轨空间目标进行连续跟踪监测，进而分析其运行状态是当前空间态势感知领域的迫切需求。

空间目标在轨状态信息的分析通常依赖传感器的高质量追踪观测。长期以来，各航天大国都在积极研发光电、红外等高性能观测设备[4–16]。其中，具备远距离、高分辨探测能力，同时具有全天时、全天候、主动式特点的地基逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)是目前执行该任务的中坚力量。早在1970年，美国MIT林肯实验室根据Lincoln C波段ISAR成像雷达ALCOR实现苏联Salyut-1空间站、美国Skylab空间站等近地目标的高分辨成像与状态监测[8,9]。相关工作成果极大地推动了空间目标监测技术的发展[10,11]。……