[發明專利]一種跳躍式再入二次再入段航程預估方法

有效

• 申請號: 201410791083.0
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104597756A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張釗;楊鳴;董文強;胡軍
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05D1/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種跳躍式再入二次再入段航程預估方法，其特征在于步驟如下：

(1)根據飛行器的二次再入點可能的高度取值范圍，選擇飛行器的二次再入點高度h_i，按照從小到大的順序，依次排列形成表格H＝{h_i},i＝1,2,…m,式中m為大于等于2的正整數；

(2)根據飛行器的二次再入點可能的速度取值范圍，選擇飛行器的二次再入點速度v_j，按照從小到大的順序，依次排列形成表格V＝{v_j},j＝1,2,…n,n為大于等于2的正整數；

(3)根據飛行器的二次再入點可能的路徑角取值范圍，選擇飛行器的二次再入點路徑角γ_k，按照從小到大的順序，依次排列形成表格γ＝{γ_k},k＝1,2,…p,p為大于等于2的正整數；

(4)將表格H、表格V和表格γ中的的數據按照一一對應關系排列成包含m×n×p項二次再入段航程的表格L₂(h_i,v_j,γ_k)＝{L_q},q＝1,2,3,…,m×n×p,m×n×p為大于等于8的正整數，則表格L₂中的數據為：

L_2,1＝L₂(h₁,v₁,γ₁)

L_2,2＝L₂(h₂,v₁,γ₁)

L_2,mnp＝L₂(h_m,v_n,γ_p)

(5)根據飛行任務，飛行器的制導系統預測飛行器的二次再入點高度h_EI2、二次再入點速度v_EI2、二次再入點路徑角γ_EI2；

(6)比較步驟(5)的h_EI2與表格H中的值，如果h_EI2≥h₁且h_EI2≤h_m，在表格H中找到與預測二次再入點高度h_EI2最接近的兩個二次再入點高度h_i與h_i+1，記錄下標標號i；根據與h_EI2最接近的兩個二次再入點高度h_i與h_i+1計算高度插值系數K_h，公式如下：

K_h＝(h_EI2-h_i)/(h_i+1-h_i)；

如果h_EI2<h₁：令高度插值系數K_h＝1,記i＝0；如果h_EI2≥h_m，令高度插值系數K_h＝0,記i＝m；

(7)比較步驟(5)的v_EI2與表格V中的值，如果v_EI2≥v₁且v_EI2≤v_n，在表格V中找到與預測二次再入點速度v_EI2最接近的兩個二次再入點速度v_j與v_j+1，記錄下標標號j；根據與v_EI2最接近的兩個二次再入點速度v_j與v_j+1計算速度插值系數K_v，公式如下：

K_v＝(v_EI2-v_j)/(v_j+1-v_j)；

如果v_EI2<v₁：令速度插值系數K_v＝1,記j＝0；如果v_EI2≥v_n，令速度插值系數K_v＝0,記j＝n；

(8)比較步驟(5)的γ_EI2與表格γ中的值，如果γ_EI2≥γ₁且γ_EI2≤γ_p，在表格γ中找到與預測二次再入點路徑角γ_EI2最接近的兩個二次再入點路徑角γ_k與γ_k+1，記錄下標標號k；根據與γ_EI2最接近的兩個二次再入點路徑角γ_k與γ_k+1計算路徑角插值系數K_γ，公式如下：

K_γ＝(γ_EI2-γ_k)/(γ_k+1-γ_k)；

如果γ_EI2<γ₁：令路徑角插值系數K_γ＝1,記k＝0；如果γ_EI2≥γ_p，令路徑角插值系數K_γ＝0,記k＝p；

(9)根據步驟(6)記錄的下標i、步驟(7)記錄的下標j、步驟(8)記錄的下標k，從步驟(4)的數據表L₂中取如下8個數據分別為T₁₁、T₁₂、T₁₃、T₁₄、T₁₅、T₁₆、T₁₇、T₁₈：

T₁₁為表格L₂中第(k-1)×m×n+(j-1)×m+(i)個數據的值；

T₁₂為表格L₂中第(k-1)×m×n+(j-1)×m+(i+1)個數據的值；

T₁₃為表格L₂中第(k-1)×m×n+(j)×m+(i)個數據的值；

T₁₄為表格L₂中(k-1)×m×n+(j)×m+(i+1)個數據的值；

T₁₅為表格L₂中(k)×m×n+(j-1)×m+(i)個數據的值；

T₁₆為表格L₂中(k)×m×n+(j-1)×m+(i+1)個數據的值；

T₁₇為表格L₂中(k)×m×n+(j)×m+(i)個數據的值；

T₁₈為表格L₂中(k)×m×n+(j)×m+(i+1)個數據的值；

當i為0時，上述(i)與(i+1)項均取為1；

當j為0時，上述(j-1)與(j)項均取為0；

當k為0時，上述(k-1)與(k)項均取為0；

當i為m時，上述(i)與(i+1)項均取為m；

當j為n時，上述(j-1)與(j)項均取為n-1；

當k為p時，上述(k-1)與(k)項均取為p-1；

(10)根據步驟(3)中的高度插值系數K_h，對步驟(9)中的T₁₁和T₁₂，進行插值計算，得到第一中間值T₂₁，公式如下:

T₂₁＝(1-K_h)×T₁₁+K_h×T₁₂；

對步驟(9)中的T₁₃和T₁₄，進行插值計算，得到第二中間值T₂₂，公式如下:

T₂₂＝(1-K_h)×T₁₃+K_h×T₁₄；

對步驟(9)中的T₁₅和T₁₆，進行插值計算，得到第三中間值T₂₃，公式如下:

T₂₃＝(1-K_h)×T₁₅+K_h×T₁₆；

對步驟(9)中的T₁₇和T₁₈，進行插值計算，得到第四中間值T₂₄，公式如下:

T₂₄＝(1-K_h)×T₁₇+K_h×T₁₈；

(11)根據步驟(4)中的速度插值系數K_v，對步驟(10)中的T₂₁和T₂₂，進行插值計算，得到第五中間值T₃₁，公式如下：

T₃₁＝(1-K_v)×T₂₁+K_v×T₂₂；

對步驟(10)中的T₂₃和T₂₄，進行插值計算，得到第六中間值T₃₂，公式如下

T₃₂＝(1-K_v)×T₂₃+K_v×T₂₄；

(12)根據步驟(5)中的路徑角插值系數K_γ，對步驟(11)中的T₃₁和T₃₂，進行插值計算，得到二次再入段預估航程L_p，公式如下:

L_p＝(1-K_γ)×T₃₁+K_γ×T₃₂+L_M；

式中L_M為航程估計修正系數。

2.根據權利要求1所述的一種跳躍式再入二次再入段航程預估方法，其特征在于，航程估計修正系數L_M為30～100km。