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IARPA研发地基地球同步轨道空间态势感知能力

  据军事航空航天电子学网站2017年4月6日报道,美国情报高级研究计划局(IARPA)5月11日为即将开展的Amon-Hen项目向工业界征询信息。该项目将研发空间态势感知精确成像技术,使用地面设施对地球同步轨道物体进行高分辨率成像。
 
Amon-Hen项目简介
    
  Amon-Hen项目寻求研发地基地球同步轨道成像能力,实现快速数据采集,以低成本将采集到的数据用于地球同步轨道物体的干涉图像重建。项目名称Amon-Hen来源于小说《指环王》,是虚构的中土世界中对刚铎城进行监视的重要瞭望哨。
  (1)技术方法。该项目的一个潜在技术方法是使用大量小孔径。不仅可以降低成本,小孔径还可实现在大量基线上同步测量,缩短数据采集时间,并增加一个夜晚进行成像的地球同步轨道物体数量。
  (2)目标。该项目的目标是研发低成本、无源、地基光学干涉仪,干涉仪可从地面对地球同步轨道进行12.5纳弧度角分辨率的成像处理,随后将一晚的成像数据转变为最终图像。
  (3)要求。该干涉仪需在不到1小时内完成对一个地球同步轨道物体的成像数据。图像解译度需相当于“空间物体评定量表”(SORS)级别6或更高级别。
 
空间态势感知需求
 
  IARPA官员表示,随着更多国家开展太空活动,美国情报机构对空间态势感知能力的需求日益增加,尤其是及时获取地球同步轨道系统和活动信息的能力。美参议院军事委员会已经确定了对于研发地球同步轨道物体地基无源成像能力的需求,目标是为太空行为提供可靠的问责层。
 
现有难题及其他地基项目
 
  IARPA官员表示,地球同步轨道高度相当于地球直径的3倍。从地面观测时,物体运行在如此高的轨道会显得非常渺小且昏暗,望远镜观测能够提供的分辨率成像无法满足军事和情报部门的空间态势感知需求。
不同的地球同步轨道物体地基成像方法都涉及干涉仪,如“海军精确光学干扰仪”(NPOI)和“马格达莱纳岭光学干扰仪”(MROI),两者都在进行地球同步轨道成像方面的研究。
 
Amon-Hen项目面临的挑战
 
  (1)由于地球同步轨道物体非常昏暗,发现并测量干涉仪中任何两个孔径之间产生的干涉条纹都极具挑战性。
  (2)地球同步轨道物体的复杂形状还降低了干涉条纹的内在信号强度,造成边缘跟踪和边缘测量问题;由于高分辨率图像重建需要更长的干涉仪基线,这增加了问题的困难程度。
  (3)过去曾尝试过使用直径1~2米的较大孔径;但即使使用如此大的孔径,在短时间内为图像重建进行足够的基线测量也会导致系统成本过度高昂。(冯云皓)
 
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