随着航天活动的开展,空间碎片环境严重地威胁着在轨航天器的安全运行。对于大于10的空间碎片,可以基于地基设备观测建立数据库,采取规避的办法进行主动防护;而对于为数众多的微小空间碎片,需要在建立工程模式的基础上进行风险评估,采取设置防护屏的方法进行防护。空间碎片工程模式是防护设计的基础。国外已有几个工程模式,我国由于缺乏探测数据,尚未进行该方面的工作,急需利用已有部分国外数据开展建模方法研究工作,为自主建立工程模式奠定基础。本文就是在上述背景下展开。cm本文的主要研究工作如下:(1)论述了近地轨道的空间碎片环境和空间碎片环境的危害,以及国内外在空间碎片建模方面的进展,并分析了我国在空间碎片研究领域的现状。(2)概述了空间碎片环境模型。给出了空间碎片环境模型的几种分类方法,以及空间碎片环境模型所关心的输出参数空间密度、通量的定义。介绍了世界各国已公布的主要的空间碎片环境模型,重点论述了目前国际上通用的三个工程模式,分析了其建模的优缺点。(3)分析了空间碎片环境建模缺乏数据的现状,提出利用已有数据来寻找建模数据的方案。以近地轨道空间碎片轨道参数分布来作为建立模式的数据,给出了轨道参数分布的定义。接下来阐述了对空间碎片轨道参数分布进行研究的原理,此原理转化为求解优化问题的数学模型,提出采用遗传算法解决优化问题。(4)进一步讲述利用遗传算法和编制模式实现求解的过程。将搜索的新数据通过构造数学模型得到空间密度,将此结果与国际上通用的空间碎片环境工程模式输出结果做对比,验证数据搜索原理的可行性。(5)最后对本文所做的工作进行总结得出结论。本文在我国数据缺乏的情况下学习掌握微小碎片的分布规律,论文利用已有的公开数据和已有模型的输出结果对轨道参数分布规律进行搜索,所得结果基本反映了空间碎片的分布规律,对开展空间碎片工程模式建模提供了参数,为进一步建立我国自主的空间碎片环境工程模型奠定了基础。