韧性地图（Resilience Map）

定义

韧性地图（Resilience Map）是 Klonowski（2025）提出的 SSA 架构评估可视化工具，以热图形式展示给定 SSA 架构在地月空间中随时间对任意初始位置低推力航天器的检测能力。韧性地图能够捕捉 SSA 架构覆盖的动态演化特性，是传统静态体积覆盖率指标的重要补充。

生成方法

步骤1：预计算可达集

在地月空间的三维网格点上预计算低推力航天器的可达集：

• 网格分辨率：覆盖地月空间关键区域
• 时间范围：评估周期（如 7 天）
• 控制约束：低推力上限

步骤2：覆盖叠加

对每个网格点和每个时间步：

• 检查该点的可达集是否与架构检测区域相交
• 统计可达集被检测的比例

步骤3：热图生成

将覆盖分析结果可视化：

• 颜色编码：红色表示高覆盖能力，蓝色表示低覆盖能力
• 时间维度：动画展示覆盖随时间的演变
• 空间维度：二维切片或三维体渲染

与传统体积覆盖率对比

核心要素

数学定义

韧性地图 $\mathcal{RM}(\mathbf{x}_0, t)$ 定义为初始位置 $\mathbf{x}_0$ 的低推力可达集 $\mathcal{R}^t(\mathbf{x}_0)$ 在时刻 $t$ 被架构检测的比例：

其中 $\mathcal{D}(t)$ 为时刻 $t$ 的检测区域。

关键性质

韧性地图能够：

• 识别架构覆盖的时间盲区
• 量化架构对动态目标的检测能力
• 为架构优化提供局部改进方向

应用场景

韧性地图适用于 SSA 架构的性能评估、资源分配优化、任务规划等场景。

相关概念

• 可达集（Reachable Set）
• 地月空间态势感知架构设计
• 韧性架构（Resilient Architecture）

参考文献

• Klonowski M, Holzinger M J. Resilience of Architectures for Cislunar Space Situational Awareness Using Low-Thrust Reachable Sets[J]. The Journal of Spacecraft and Rockets, 2025.
• Klonowski M. Cislunar Space Situational Awareness Architecture Design and Analysis[D]. University of Colorado Boulder, 2025.