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随着空间应用需求的日益加大、载人航天等主要空间技术的不断成熟以及空间军事活动的需要，深空探测、载人航天和小卫星的开发应用将是人类在新世纪的三大主要航天活动。随着人类航天活动的日益频繁，在轨运行的航天器和航天活动产生的空间碎片与日俱增，这将给以后航天活动中的航天器以及航天员的安全造成巨大威胁，为了保障航天任务的顺利完成，近地空间目标监测显得尤为重要。空间碎片预警系统是近地空间目标监测的一个重要应用，为了避免两个空间物体发生交会碰撞，需要提前进行规避操作。
本文的第一部分即涉及这一领域的有关轨道力学问题，对其中涉及到的速度增量与轨道变化的关系进行了分析，并探讨了一些具体的机动变轨的方法，同时也就测站的观测时段问题作了研究，为碎片预警和航天器的规避提供有力的支持。空间目标的轨道确定是空间目标监测中的一个重要组成部分，也是上述规避成败的前提。由于监测对象众多，且精度要求并不很高，这就要求空间目标的轨道确定能做到在保证一定精度要求下具有较高的计算效率，这是本文第二部分涉及到的分析法精密定轨问题。鉴于多目标空间监测的特点，给出了相应的分析法精密定轨方案，在该方案中，针对精度要求考虑了地球非球形引力、第三体(日月)引力和大气阻力的摄动影响，并在满足精度要求的前提下作了合理简化。经数值检验，证明了力模型简化后确实能够满足相应的精度要求。在简化后的力模型基础上。给出了定轨中受摄星历的一整套分析法计算公式和定轨中状态转移矩阵的简化算法。根据这一定轨方案完成了相应软件的编制，并通过模拟资料和实测资料的检验，证实了定轨结果符合精度要求，这为今后自主开展空间目标监测工作打下了必要的基础。