[發(fā)明專(zhuān)利]一種分離體散布特性預(yù)示方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710606942.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107480347A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)煲?/a>;汶小妮;劉蕭磊;胡長(zhǎng)偉;黃雷;韓通
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北航天技術(shù)研究院總體設(shè)計(jì)所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 武漢智匯為專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)42235
• 代理人: 樊黎

1.一種分離體散布特性預(yù)示方法，其特征在于：

第1步 根據(jù)運(yùn)載火箭發(fā)射地點(diǎn)、發(fā)射軌道的類(lèi)型、制導(dǎo)方案與載荷的質(zhì)量進(jìn)行典型彈道計(jì)算，提取分離體初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

第2步 計(jì)算分離體運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)彈道，獲取分離體落點(diǎn)的位置信息；

第3步 在各類(lèi)總體參數(shù)攝動(dòng)條件下，計(jì)算分離體運(yùn)動(dòng)的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的偏差量；

第4步 設(shè)置分離體運(yùn)動(dòng)初始狀態(tài)攝動(dòng)服從的分布類(lèi)型；

第5步 進(jìn)行分離體蒙特卡洛數(shù)字仿真，獲取分離體落點(diǎn)位置的散布特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分離體散布特性預(yù)示方法，特別的三級(jí)運(yùn)載火箭分離體散布特性預(yù)示方法是：

第1步 根據(jù)運(yùn)載火箭發(fā)射地點(diǎn)、發(fā)射軌道的類(lèi)型、制導(dǎo)方案與載荷的質(zhì)量進(jìn)行典型彈道計(jì)算，提取分離體初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

假設(shè)一、二級(jí)分離體運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)分別為x_flt1，x_flt2

其中：t表示分離體運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻，Vx表示分離體x運(yùn)動(dòng)方向的初始速度，Vy表示分離體y運(yùn)動(dòng)方向的初始速度，Vz表示分離體z運(yùn)動(dòng)方向的初始速度，x表示分離體x運(yùn)動(dòng)方向的初始位置，y表示分離體y運(yùn)動(dòng)方向的初始位置，z表示分離體z運(yùn)動(dòng)方向的初始位置，m表示分離體質(zhì)量，表示分離體俯仰角的大小，ψ表示分離體偏航角的大小，γ表示分離體滾轉(zhuǎn)角的大小，腳碼1,2分別表示一級(jí)分離體和二級(jí)分離體；

分離體由分離機(jī)構(gòu)實(shí)施分離，假設(shè)分離的速度為V_fl，將分離速度投影到分離體的本體坐標(biāo)系下，轉(zhuǎn)換的計(jì)算方法為：

Vx_flVy_flVz_fl=Vfl·A]]>

其中：矩陣A為轉(zhuǎn)換矩陣，具體表達(dá)式如下：

考慮到分離機(jī)構(gòu)分離速度對(duì)分離體初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，分離體初始運(yùn)動(dòng)的速度變化為：

Vx2=Vx1+Vx_flVy2=Vy1+Vy_flVz2=Vz1+Vz_fl]]>

其中：V_{x_fl}、V_{y_fl}與V_{z_fl}表示分離機(jī)構(gòu)三個(gè)方向的分離速度，V_x1、V_y1與V_z1表示分離體初始運(yùn)動(dòng)的速度，V_x2、V_y2與V_z2表示考慮分離機(jī)構(gòu)的影響后分離體初始運(yùn)動(dòng)的速度；

第2步 計(jì)算分離體運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)彈道，獲取分離體落點(diǎn)的位置信息；

第3步 在各類(lèi)總體參數(shù)攝動(dòng)條件下，計(jì)算分離體運(yùn)動(dòng)的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的偏差量，總體參數(shù)攝動(dòng)的類(lèi)型如下表所示：

一級(jí)分離體在其彈道數(shù)值計(jì)算中偏差項(xiàng)包括：

表1一級(jí)分離體偏差項(xiàng)類(lèi)別

二級(jí)分離體在其彈道數(shù)值計(jì)算中偏差項(xiàng)包括：

表2二級(jí)分離體偏差項(xiàng)類(lèi)別

序號(hào)偏差項(xiàng)單位1一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)總沖偏差m/s·kg2二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)總沖偏差m/s·kg3一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃速偏差kg/s4二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃速偏差kg/s5一級(jí)阻力系數(shù)偏差無(wú)量綱6大氣密度偏差kg/m³7一子級(jí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量偏差kg8二子級(jí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量偏差kg9三子級(jí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量偏差kg10末子級(jí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量偏差kg11風(fēng)場(chǎng)/

第4步 設(shè)置分離體運(yùn)動(dòng)初始狀態(tài)攝動(dòng)服從的分布類(lèi)型；

第5步 進(jìn)行分離體蒙特卡洛數(shù)字仿真，獲取分離體落點(diǎn)位置的散布特性：

(1)建立精確的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，

(2)確定運(yùn)載火箭飛行過(guò)程中的各種隨機(jī)干擾因素及其分布規(guī)律，

(3)根據(jù)各隨機(jī)干擾的分布規(guī)律，構(gòu)造相應(yīng)的數(shù)學(xué)概率模型，以產(chǎn)生隨機(jī)干擾變量的抽樣值，

(4)將隨機(jī)抽樣值輸入到數(shù)學(xué)模型，建立仿真模型，模擬多次發(fā)射，得到隨機(jī)彈道參量的子樣，

(5)對(duì)模擬發(fā)射結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。