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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115879211B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210956101.0，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法是由党朝辉;焦博涵;刘传凯;孙军;李革非设计研发完成，并于2022-08-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法，属于航天领域技术领域。本发明提供一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法，结合空间椭圆的参数方程将CW方程写为参数化形式，再利用参数的几何意义结合方位和距离约束给出轨道设计结果。本发明所提出的设计方法充分利用了CW方程的几何特征及数学几何方法，具有直观、物理意义明显、计算简便的优点；同时本发明补充了现有领域中针对空间碎片撞击预警的绕飞轨道的设计方法，为后续工程领域的引用提供了思路、参考以及技术支撑。

本发明授权一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法在权利要求书中公布了：1.一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、获取有撞击风险的空间碎片的方位坐标，基于所述方位坐标确定对应的期望探测距离； S2、基于CW方程建立相对轨道参数化表达形式； S3、根据所述有撞击风险的空间碎片的方位坐标以及对应的期望探测距离的约束来计算相对绕飞轨道的参数化表达形式中的待定参数； S4、根据计算的待定参数，确定相对绕飞轨道的一组相对初始状态； 向所述绕飞轨道上发射卫星； S2具体为： S2.1、分析CW方程周期解的几何特征； S2.2、建立空间椭圆的参数方程； S2.3、根据空间椭圆的参数方程建立相对绕飞轨道的参数化表达式； S2包括以下步骤： S2.1、根据CW方程周期解的几何特征，将相对绕飞轨道作为是一个过原点的平面与椭圆柱面的交线构成的集合，由此空间平台外围的任一相对运动轨道均能够利用三个独立的变量来唯一确定，其中，和分别表示平面的法向量与轴和轴正方向的夹角，取值范围为；为椭圆柱面的底面椭圆的长半轴； S2.2、将空间站附近的绕飞轨道用空间椭圆的参数方程来描述，空间椭圆的参数方程为： （1） 式中，表示空间椭圆中心的坐标，表示位于空间椭圆面内的空间向量，表示位于空间椭圆面内并与相互垂直的空间向量； 结合式（1）将CW方程的周期解改写为如下形式： （2） S2.3、通过对比式（1）和式（2）得到相对绕飞轨道的参数化表达式为： （3） 其中： （4）； 所述椭圆柱面的底面是一个长半轴与短半轴之比为的椭圆； S2.3中还包括： 将描述相对绕飞轨道大小和方向的三元组变量用和表示： （5）； S3具体为： S3.1、获取撞击威胁方位坐标及期望探测距离； S3.2、根据撞击威胁方位坐标及期望探测距离确定第一个待定参数； S3.3、根据计算相对绕飞轨道平面的法向量； S3.4、根据确定第二个待定参数； S3实施步骤如下： S3.1、获取空间碎片的撞击方位相对于空间平台LVLH坐标系原点的方位向量以及期望探测距离； S3.2、根据所述方位向量以及所述期望探测距离计算参数化相对运动方程中的向量，； S3.3、利用向量积的性质计算轨道平面法向量，或； S3.4、由轨道平面法向量计算向量的单位向量，； 基于向量带入式（4）确定相对绕飞轨道初始参数中的、以及；根据计算得到的、、计算得到向量的第一个元素和第二个元素； S4具体为： S4.1、以向量的第三个元素作为未知量，结合向量与其单位向量间的关系解出向量的第三个元素，最终确定相对绕飞轨道初始参数中的； S4.2、由相对绕飞轨道的周期性条件以及无偏移条件，最终确定相对绕飞轨道的所有初始参数。

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