天基与地基数据融合：哈工大破解空间碎片监测难题

近日，哈尔滨工业大学科研团队在空间碎片监测领域取得重要突破，其研发的 “基于贝叶斯规则的空间碎片双基探测数据融合方法” 获得国家发明专利授权。这项技术通过创新性地融合天基原位碰撞探测与地基窄波束雷达的观测数据，为解决日益严峻的太空垃圾问题提供了全新的技术路径。

空间碎片被称为 “太空杀手”，其数量正以每年约 5% 的速度增长。目前主流的监测手段中，地基雷达虽能提供高精度的测距和测速数据，但易受大气干扰和地面杂波影响；天基探测器虽能直接获取碎片的撞击速度等真实数据，却无法解析轨道参数。

哈工大团队提出的双基探测数据融合方法，创造性地将两种观测模式结合：天基探测器通过碰撞获取碎片的运动状态，地基雷达则提供精确的轨道定位信息。通过贝叶斯概率推理算法，系统可动态融合两类数据，形成更完整的碎片轨道参数分布模型。这种 “天基+地基” 的协同观测模式，使探测概率大大提升，数据完整性较单一观测方式更是大为改观。

该技术的核心在于贝叶斯规则的创新性应用。研究人员首先建立天基和地基的探测模型，分别模拟不同轨道参数下的探测概率分布。通过离散化处理，将轨道参数空间划分为多个单元，计算每个单元的先验概率。

在实际观测中，系统实时输入两类探测数据，通过贝叶斯公式迭代更新后验概率。当数据差异超过允许误差时，系统自动调整参数空间划分，直至形成稳定的碎片数量估计值。这种动态反演机制，如同 “概率拼图”，能不断修正误差，最终实现碎片数量的高精度计算。该系统不仅能为航天器提供碰撞预警，还能为碎片清除任务规划提供精准的轨道参数支持。

更重要的是，数据融合技术为国际合作提供了理论框架。不同国家的监测数据可通过统一算法进行融合，形成全球共享的碎片数据库。这将极大提升空间环境建模的可靠性，助力各国共同应对太空垃圾威胁。随着类似技术的不断涌现，人类有望在不久的将来实现对太空环境的精细化管理，让 “太空高速公路” 更加安全畅通。