空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114750982A(43)申请公布日2022.07.15(21)申请号202210669292.2B64G4/00(2006.01)(22)申请日2022.06.14(71)申请人星河动力（北京）空间科技有限公司地址100176北京市大兴区北京经济技术开发区荣华南路15号院7号楼13层1301室申请人北京星河动力装备科技有限公司(72)发明人刘百奇张军锋黄侃刘建设张金盛尹彦亮皇甫素伟(74)专利代理机构北京市立方律师事务所11330专利代理师张筱宁(51)Int.Cl.B64G1/22(2006.01)B64G1/62(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图6页(54)发明名称空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质(57)摘要本申请实施例提供了一种空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质。该空间碎片清除方法，应用于运载火箭的留轨末子级，包括：控制所述留轨末子级捕获空间碎片；控制所述留轨末子级返回大气层。本申请实施例利用原本是太空垃圾的运载火箭的留轨末子级，利于通过低成本改造实现针对空间碎片的主动清除，不需要专门设计、制造具有清理碎片功能的专用航天器，也无需提供专用运载火箭实现单独发射、入轨的运送任务，有效提高了针对运载物的火箭发射任务的利用率，极大地降低了主动清除空间碎片的成本，具有重大的经济效益。CN114750982ACN114750982A权利要求书1/2页1.一种空间碎片清除方法，应用于运载火箭的留轨末子级，其特征在于，包括：控制所述留轨末子级捕获空间碎片；控制所述留轨末子级返回大气层。2.根据权利要求1所述的空间碎片清除方法，其特征在于，所述控制所述留轨末子级捕获空间碎片，包括：根据预定清除计划控制所述留轨末子级进入并保持在第一抵近轨道，以靠近所述空间碎片；确定所述留轨末子级与所述空间碎片之间的实时距离小于设定距离后，控制所述留轨末子级抵近并捕获所述空间碎片。3.根据权利要求2所述的空间碎片清除方法，其特征在于，所述预定清除计划包括以下方法确定得到：根据所述运载火箭携带的运载物的指定轨道信息确定所述运载火箭的弹道信息；根据所述弹道信息预测所述空间碎片的轨道信息、和所述留轨末子级的剩余燃料信息；根据所述运载物的指定轨道信息、所述空间碎片的轨道信息、以及所述留轨末子级的剩余燃料信息，确定所述预定清除计划。4.根据权利要求3所述的空间碎片清除方法，其特征在于，所述确定所述预定清除计划，包括：确定所述空间碎片中的待清除碎片、以及所述待清除碎片的清除顺序。5.根据权利要求2所述的空间碎片清除方法，其特征在于，所述确定所述留轨末子级与所述空间碎片之间的实时距离小于设定距离，包括：以所述留轨末子级的中心为原点建立第一空间坐标系；探测并确定所述空间碎片基于所述第一空间坐标系的实时坐标；根据所述实时坐标确定所述留轨末子级与所述空间碎片之间的实时距离。6.根据权利要求1‑5中任一项所述的空间碎片清除方法，其特征在于，所述控制所述留轨末子级捕获空间碎片之前，还包括：控制所述留轨末子级与运载物分离。7.根据权利要求6所述的空间碎片清除方法，其特征在于，所述控制所述留轨末子级与运载物分离，包括：控制携带所述运载物的所述留轨末子级进入第一目标轨道；控制所述留轨末子级与所述运载物分离，使得所述运载物进入或保持在指定轨道、以及所述留轨末子级进入或保持在第一留轨轨道。8.一种空间碎片清除装置，应用于运载火箭的留轨末子级，其特征在于，包括：碎片捕获模块，用于控制所述留轨末子级捕获空间碎片；返回控制模块，用于控制所述留轨末子级返回大气层。9.一种控制系统，其特征在于，包括：处理器，与所述处理器连接的存储器，以及存储在所述存储器上的计算机程序；其中，所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求1‑7中任一所述空间碎片清除方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机可读存储介质的特2CN114750982A权利要求书2/2页征在于，所述计算机程序被控制系统执行时实现如权利要求1‑7中任一所述空间碎片清除方法。3CN114750982A说明书1/12页空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质技术领域[0001]本申请涉及航天技术领域，具体而言，本申请涉及一种空间碎片清除方法、装置、系统及存储介质。背景技术[0002]太空垃圾又称空间垃圾、空间碎片，是指太空中所有在轨的、废弃的人造物体，包括卫星等航天器解体造成的各类碎片，也包括火箭末级、弃置卫星等废弃的航天器。[0003]目前在地球近地轨道上漂浮着大量的空间碎片，这些空间碎片不仅导致近地轨道异常拥挤，而且危害惊人。[0004]在减少这些空间碎片对在轨航天器的威胁的各种方式中，相比于监测和预警、碰撞规避和防护等方式而言，