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随着人类航天活动的不断增加,由人类的航天活动所产生的空间碎片的数量也在急剧增加,日益增长的空间碎片已经影响到人类正常的空间探索活动,对航天器构成了严重的威胁。因此,对空间碎片的研究已经得到了国际上的高度重视,一些发达国家更是建立了完善的空间监测网。相对于美国等发达国家而言,我国的空间碎片监测能力要落后很多,还没有一套完善的监测系统。
近年来,随着我国航天事业的发展,探月工程及载人航天工程相继启动,未来我国还将进一步开展对太空的探索活动,因此建立我国自主的空间碎片监测系统已迫在眉睫。电子篱笆是空间碎片发现、探测和编目最主要的手段之一,相对于其他探测设备,电子篱笆在探测能力、性价比以及可行性上来说,是最有优势的,所以应该首先建设我国自主的空间监视电子篱笆系统。
本文正是基于这一背景,对电子篱笆系统的相关技术进行了研究,最后将研究的重点放在了信号检测技术方面,本文针对电子篱笆系统监视屏厚度薄,空间碎片在轨运行速度快、穿越时间短的特点,在雷达系统进行恒虚警处理时,对于杂波强度均值可能偏离统计平均值而产生起伏的问题,分析了当参考单元数少的情况下,采用检测器的理论门限判决系数对虚警概率及检测性能产生的影响,然后通过仿真验证得到了在不同的参考单元下,采用理论门限判决系数检测的实际虚警概率与设定的虚警概率的偏离程度。针对这一偏离问题,提出了用遗传算法对实际的门限判决系数进行动态寻优的方法,来确定门限判决系数。首先对这一寻优的流程进行了设计,然后在传统遗传算法的基础上根据实际系统的需要,对传统遗传算法进行了改进设计,使之更好地适应实时性要求。最后用改进遗传算法在参考单元数少的条件下,为保证设定的恒虚警概率,对实际的门限判决系数进行了寻优,并得到了理论门限判决系数同实际门限判决系数的对比结果。