天基与地基光学观测中星座卫星干扰的量化评估

为精确建模低轨卫星星座的光度特性并评估其对地基观测的干扰影响，本文以Starlink卫星为代表，系统研究了其光度模型、观测几何特征及对天文观测的影响规律。首先，基于NEOSSat天基观测数据，建立了昼侧与夜侧光度模型，定量描述了卫星亮度随相位角变化的特征。其次，结合星座轨道参数与光学几何关系，提出了一种融合天基测光与地基仿真的高效评估方法，综合考虑卫星反射亮度、曝光时间和拖尾效应，构建了卫星尾迹数量的预测模型。最后，搭建地基多视场观测实验系统，通过单视场与双视场对比实验，验证了不同探测星等极限和视场条件下的观测能力。结果表明，Starlink卫星的平均视星等约为6.9±0.9等，昼侧与夜侧模型的拟合优度分别为R²=0.54和0.85；卫星尾迹数量与曝光时间呈近线性关系。地基实验显示，双视场系统在相同条件下的可观测目标数约为单视场的两倍，有效提升了空间目标探测范围。该研究建立了多源观测融合的低轨卫星光度定量评估框架，为地基天文台优化观测策略与制定干扰规避方案提供了理论依据和数据参考。