空间碎片极大威胁太空安全,近年来,大型低轨小卫星星座的迅猛发展使空间碎片治理面临更迫切的现实需求。机构间空间碎片协调委员会提出,低轨卫星在完成既定任务后应该通过主动降轨等处置措施将剩余轨道寿命限制在25年内,这是实现空间碎片减缓的关键。论文以对该25年准则的落实和监管需求为牵引,研究基于历史轨道数据的低轨卫星机动检测方法,并开展面向空间碎片减缓的任务后处置行为识别与行为评估工作。论文的主要工作和创新点如下:利用历史数据拟合,获取轨道预报误差概率分布,提出了基于预报误差概率分布的机动检测方法。利用待检卫星的历史轨道数据拟合轨道参数预报误差的概率分布,以此构建预报误差的异常检测门限,检出历史轨道数据中和轨道机动对应的异常值,提高了方法检测轨道机动的准确率。鉴于传统方法多以轨道参数异常值为检测对象,易受数据噪声干扰,提出基于自组织映射聚类分析的机动检测方法。对轨道参数历史序列进行分段和预处理后,利用自组织映射神经网络对数据段进行聚类分析,从而检出和轨道机动对应的异常数据段。以轨道参数的异常数据段为检测对象,提高了方法抵抗数据噪声干扰的能力。通过聚类分析进行机动检测,则使方法可以获得轨道机动的机动类型等详细信息。基于前述机动检测方法,开展利用历史轨道数据识别低轨卫星任务后处置行为的方法研究。按照25年准则的要求,无法在任务后25年内自然坠毁的低轨卫星需要进行任务后处置。对基于轨道机动的处置行为,通过识别卫星失效前进行的,以缩短轨道寿命为目的的离轨机动进行确认,对卫星是否失效的判断则基于对历史机动的统计分析实现。对基于增阻装置的处置行为,通过识别部署增阻装置引起的弹道系数突变进行确认,以大气阻力引起的轨道衰减数学模型为基础,从历史轨道数据中反演出弹道系数的变化历史后,据此确认处置行为。以对低轨卫星任务后处置行为的识别方法为基础,结合轨道寿命估计理论,开展利用历史轨道数据评估卫星遵守25年准则情况的方法研究。对能够自然满足25年准则的卫星,利用基于半解析理论的轨道寿命估计算法,分析给出这类卫星的部署轨道高度范围。对其它低轨卫星,在对典型的任务后处置方案进行详细分析的基础上,给出利用历史轨道数据识别卫星任务后处置行为、估计卫星任务后轨道寿命、最终评估卫星行为的具体方法。