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专利号: 2021116681455
申请人: 西安外事学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种天基纳秒脉冲激光辐照近地轨道空间碎片消旋方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,持续探测范围内的空间碎片;

S2,对空间碎片进行连续的图像捕捉;

S3,根据捕捉的图像,解析出空间碎片是否有自旋运动;若当前空间碎片无自旋运动,则执行S2,对其他空间碎片进行图像捕捉;若当空间碎片有自旋运动,解析当前空间碎片的特性和消除当前空间碎片自旋运动所需要的纳秒激光作用时间;解析当前空间碎片的特性和消除当前空间碎片自旋运动所需要的纳秒激光作用时间的具体方法如下:根据捕捉到的连续图像确定目标空间碎片的质量 和材料,根据位置变化和间隔时间,计算出目标空间碎片的自旋速度 ;

根据目标空间碎片的材料和天基纳秒脉冲激光站中的激光脉冲 确定在最佳冲量耦合效应下的冲量耦合系数 ;

根据单脉冲激光所获得速度增量、激光单脉冲的能量方程和能量密度,得到消除目标空间碎片自旋运动的脉冲个数,进而得到纳秒激光作用时间;

S4,对当前空间碎片发射纳秒激光,当前空间碎片在纳秒激光的辐照作用下,产生等离子反喷羽流,使目标空间碎片获得能够抵消自旋运动的速度增量;

S5,对辐照纳秒激光后的空间碎片重新进行图像捕捉,执行S3;

当前空间碎片的消旋过程中,单脉冲激光所获得速度增量为:其中, 为当前空间碎片的速度增量; 为冲量耦合系数; 为激光单脉冲的能量;

为当前空间碎片的质量;

激光单脉冲的能量方程为:

其中,能量密度;为激光光斑直径;

能量密度为:

其中,为激光脉冲。

2.根据权利要求1所述的一种天基纳秒脉冲激光辐照近地轨道空间碎片消旋方法,其特征在于,空间碎片的运行轨道为500 2000km的近地轨道。

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3.一种基于权利要求1所述的天基纳秒脉冲激光辐照近地轨道空间碎片消旋方法的消旋系统,其特征在于,包括,天基平台雷达探测预警模块,用于持续探测范围内的空间碎片;

图像捕捉模块,用于对空间碎片进行连续的图像捕捉;

空间碎片解析模块,用于解析自旋运动的空间碎片的特性和消除当前空间碎片自旋运动所需要的纳秒激光作用时间;

天基纳秒脉冲激光站,用于对当前空间碎片发射纳秒激光。

4.根据权利要求3所述的一种天基纳秒脉冲激光辐照近地轨道空间碎片消旋系统,其特征在于,天基纳秒脉冲激光站运行在轨道半径为 的地球圆形轨道上。