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北斗倾斜同步卫星轨道的再入弃置方案的初步分析

北斗导航卫星，轨道弃置，再入轨道，长期共振

已有研究表明，受日月第三体引力摄动，高轨道倾角的人造地球卫星轨道在其初始轨道相位满足一定条件时会发生长期共振，其偏心率可以在百年的尺度上被激发至0.85，使其近地点进入地球大气层内而实现卫星再入。北斗倾斜同步卫星的再入弃置方案的实现可借助于这一动力学特征，并可通过合适的离轨机动加速其再入过程。
对特定目标卫星的再入轨道搜寻可看作一个多目标函数优化（multi-objective function optimization）问题；该问题可通过构建一个半分析轨道积分器，并借助于粒子群优化算法具体实现。这一搜寻方案由Armellin等人首先提出，并已具体应用至INTEGRAL星座和Galileo导航星座。
本文首先用上述方法搜寻北斗倾斜同步卫星的再入轨道，进而初步分析其再入轨道的主要特征，再而分析轨道偏心率激发的动力学原因，以及轨道初始相位和历元的影响，最后依据再入时间、离轨燃料消耗以及碰撞风险等因素对北斗倾斜同步卫星的再入弃置策略的可行性进行初步分析。