空间碰撞的预警与规避

自主预警与规避系统

开发基于机器学习的空间碎片碰撞预警系统,实现多阶段自主避碰决策,结合时空注意力网络提升预测精度与实时性。

研究方法与技术路线Methodology & Technical Approach

数据获取与处理

Data Acquisition & Processing

从公开空间目标目录(如 Space-Track)获取 TLE 轨道数据,经 SGP4 传播器处理,提取接近事件特征。

Acquiring TLE orbital data from public space object catalogs (e.g., Space-Track), processing via SGP4 propagator, and extracting conjunction event features.

Space-Track / SGP4

特征工程与建模

Feature Engineering & Modeling

构建高维碰撞特征空间,应用时空注意力网络(STAN)捕捉轨道状态序列中的关键模式,实现碰撞概率的精准预测。

Constructing high-dimensional collision feature spaces, applying Spatio-Temporal Attention Networks (STAN) to capture key patterns in orbital state sequences for precise collision probability prediction.

STAN / Transformer

决策与验证

Decision & Validation

基于多级避碰决策框架,输出最优规避策略。通过高保真仿真和历史事件回溯测试,验证模型的有效性和鲁棒性。

Outputting optimal avoidance strategies based on a multi-stage collision avoidance decision framework. Validating model effectiveness and robustness through high-fidelity simulation and historical event back-testing.

仿真 / 回测Simulation / Back-testing

关键成果Key Results

  • 2

    已发表论文

    Published Papers

    已发表 2 / 审稿中 1 2 published / 1 under review

    含 Submitted 论文

    incl. submitted paper

  • 1

    进行中论文

    Papers in Progress

    含规划中论文

    incl. planned papers

    查看列表View list
  • 80%

    实验进度

    Experiment Progress

  • 3/3
    验证阶段
    Validation

    研究阶段

    Research Phase

Related Papers相关论文 (2)

Learning-based framework for multistage space debris collision warning and avoidance

Liwen Yang, Jikai Wang, Ming Xu, Xue Bai

Aerospace Science and Technology 2026 被引 1 次1 citations DOI PDF

Low-orbit Space Debris Warning and Autonomous Collision Avoidance for Space Environment Governance

Liwen Yang, Jikai Wang, Jun Jiang, Xue Bai, Ming Xu

Journal of Physics: Conference Series (EESE 2024) 2025 被引 2 次2 citations DOI PDF 阅读博客解读Read blog post

已投稿 / 预印本Submitted / Preprint (1)

  • STAN: A Spatio-Temporal Attention Network for Space Debris Multistage Collision Avoidance

    Liwen Yang, Jikai Wang, Ming Xu, Xue Bai

    Submitted to ICLR 2026 2026 进行中In Progress URL PDF 阅读博客解读Read blog post

其他研究方向Other Research Directions

空间碎片的多级碰撞

2 篇论文2 papers

研究空间碎片在低轨环境中的多级碰撞链式反应机制,建立碎片演化的动力学模型,预测碰撞级联效应对轨道环境的长期影响。

Learn More了解更多

太空碎片环境治理

1 篇论文1 paper

探索太空碎片环境的可持续治理策略,包括主动碎片清除技术评估、空间交通管理框架设计及国际空间环境治理政策研究。

Learn More了解更多