引言
運載火箭通常由助推器、子級、整流罩、上面級等火箭結構體組成,并在飛行的不同階段完成其推進使命后,自動分離成為火箭殘骸墜落。我國酒泉、西昌和太原衛(wèi)星發(fā)射中心都在內陸地區(qū),發(fā)射產生的火箭殘骸絕大部分都落回到我國陸地預先規(guī)劃的安全落點區(qū)域;文昌發(fā)射場位于海邊,火箭殘骸會掉入公海預定區(qū)域;航天器入軌后分離的火箭末級和上面級等殘骸一般會進行鈍化處理,并在再入大氣層的過程中燒蝕銷毀,少部分未燒毀器件(如較大的發(fā)動機等部件)落入公海預定區(qū)域[1]。若火箭點火起飛后發(fā)生故障掉落或炸毀(包括安控自毀),導致航天器無法正常入軌情況下,則會產生更多的火箭及航天器殘骸,可能落入非安全落點區(qū)域,存在不同程度的災害風險。
隨著我國經濟不斷發(fā)展,規(guī)劃的火箭殘骸落區(qū)已經從人口稀少地區(qū)發(fā)展為人口和生產生活設施較為密集的地區(qū),加之我國航天發(fā)射高密度常態(tài)化,商業(yè)航天發(fā)射從無到有快速發(fā)展,火箭正常發(fā)射和發(fā)射異常產生的殘骸落區(qū)的安全性和應急保障等方面問題備受矚目,需要更加全面、及時和準確的航天發(fā)射殘骸落點綜合態(tài)勢信息,為開展火箭殘骸風險分析和應急指揮決策提供信息支持。
公開文獻報道主要聚焦研究火箭殘骸落點預報算法研究[2-4]和火箭殘骸控制回收技術等方面研究[5-7]。本文采用大數據研究方法和技術,基于航天發(fā)射積累的海量火箭殘骸歷史數據資源和實時數據,討論如何通過數據挖掘和可視化分析方法,實現對火箭殘骸的綜合態(tài)勢分析,為航天發(fā)射火箭殘骸管理和風險評估提供支撐。
本文首先給出了面向火箭殘骸落點綜合態(tài)勢分析的業(yè)務模型,并依次討論了面向該主題域的數據需求模型、數據挖掘分析算法和可視化設計等,基于航天發(fā)射數據資源庫(模擬數據集),給出了部分應用示例。
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作者信息:
安金霞1,秦志剛1,李軒2,朱巖2,路遠程1
(1.酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,甘肅酒泉732750;
2.航天科工集團第三研究院航天海鷹衛(wèi)星運營事業(yè)部,北京100071)