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龍圖騰網獲悉西北工業大學申請的專利一種面向空間碎片威脅預警的空間站伴星軌道設計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115879211B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210956101.0，技術領域涉及：G06F30/15；該發明授權一種面向空間碎片威脅預警的空間站伴星軌道設計方法是由黨朝輝;焦博涵;劉傳凱;孫軍;李革非設計研發完成，并于2022-08-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種面向空間碎片威脅預警的空間站伴星軌道設計方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種面向空間碎片威脅預警的空間站伴星軌道設計方法，屬于航天領域技術領域。本發明提供一種面向空間碎片威脅預警的空間站伴星軌道設計方法，結合空間橢圓的參數方程將CW方程寫為參數化形式，再利用參數的幾何意義結合方位和距離約束給出軌道設計結果。本發明所提出的設計方法充分利用了CW方程的幾何特征及數學幾何方法，具有直觀、物理意義明顯、計算簡便的優點；同時本發明補充了現有領域中針對空間碎片撞擊預警的繞飛軌道的設計方法，為后續工程領域的引用提供了思路、參考以及技術支撐。

本發明授權一種面向空間碎片威脅預警的空間站伴星軌道設計方法在權利要求書中公布了：1.一種面向空間碎片威脅預警的空間站伴星軌道設計方法，其特征在于，包括以下步驟： S1、獲取有撞擊風險的空間碎片的方位坐標，基于所述方位坐標確定對應的期望探測距離； S2、基于CW方程建立相對軌道參數化表達形式； S3、根據所述有撞擊風險的空間碎片的方位坐標以及對應的期望探測距離的約束來計算相對繞飛軌道的參數化表達形式中的待定參數； S4、根據計算的待定參數，確定相對繞飛軌道的一組相對初始狀態； 向所述繞飛軌道上發射衛星； S2具體為： S2.1、分析CW方程周期解的幾何特征； S2.2、建立空間橢圓的參數方程； S2.3、根據空間橢圓的參數方程建立相對繞飛軌道的參數化表達式； S2包括以下步驟： S2.1、根據CW方程周期解的幾何特征，將相對繞飛軌道作為是一個過原點的平面與橢圓柱面的交線構成的集合，由此空間平臺外圍的任一相對運動軌道均能夠利用三個獨立的變量來唯一確定，其中，和分別表示平面的法向量與軸和軸正方向的夾角，取值范圍為；為橢圓柱面的底面橢圓的長半軸； S2.2、將空間站附近的繞飛軌道用空間橢圓的參數方程來描述，空間橢圓的參數方程為： （1） 式中，表示空間橢圓中心的坐標，表示位于空間橢圓面內的空間向量，表示位于空間橢圓面內并與相互垂直的空間向量； 結合式（1）將CW方程的周期解改寫為如下形式： （2） S2.3、通過對比式（1）和式（2）得到相對繞飛軌道的參數化表達式為： （3） 其中： （4）； 所述橢圓柱面的底面是一個長半軸與短半軸之比為的橢圓； S2.3中還包括： 將描述相對繞飛軌道大小和方向的三元組變量用和表示： （5）； S3具體為： S3.1、獲取撞擊威脅方位坐標及期望探測距離； S3.2、根據撞擊威脅方位坐標及期望探測距離確定第一個待定參數； S3.3、根據計算相對繞飛軌道平面的法向量； S3.4、根據確定第二個待定參數； S3實施步驟如下： S3.1、獲取空間碎片的撞擊方位相對于空間平臺LVLH坐標系原點的方位向量以及期望探測距離； S3.2、根據所述方位向量以及所述期望探測距離計算參數化相對運動方程中的向量，； S3.3、利用向量積的性質計算軌道平面法向量，或； S3.4、由軌道平面法向量計算向量的單位向量，； 基于向量帶入式（4）確定相對繞飛軌道初始參數中的、以及；根據計算得到的、、計算得到向量的第一個元素和第二個元素； S4具體為： S4.1、以向量的第三個元素作為未知量，結合向量與其單位向量間的關系解出向量的第三個元素，最終確定相對繞飛軌道初始參數中的； S4.2、由相對繞飛軌道的周期性條件以及無偏移條件，最終確定相對繞飛軌道的所有初始參數。

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