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针对海量、高速运动的空间目标检索查询效率低的问题，提出一种基于轨道约束的空间目标球面网格索引构建方法。该方法利用地球惯性系下空间目标轨道相对稳定的特性，通过维护球面剖分网格内途经的空间目标列表，实现了对高速运动目标的稳定索引。在此基础上，提出基于目标球面网格索引的区域查询应用方案，首先，依据一定步长离散查询时段；然后，计算查询区域在惯性空间的边界点坐标并确定交叉网格；其次，提取网格中的空间目标，计算并判断目标与区域的位置关系；最后，递归查询整个时段，实现空间目标过境查询分析。仿真实验中，传统逐目标查询方法耗时与目标数量线性正相关而与区域大小无关，单目标平均耗时0. 09 ms；与之相比，所提方法用时随区域面积减小呈线性递减，区域格网数小于2750时，时间效率高于对比方法，且能够维持相当的准确率。实验结果表明，该方法在实际区域应用中可以有效提升查询的效率。
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