[發(fā)明專利]一種適用于運載火箭入軌修正的迭代制導(dǎo)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910182092.2
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109798902B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 北京星際榮耀空間科技有限公司
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 閆家偉

1.一種適用于運載火箭入軌修正的迭代制導(dǎo)方法，其特征在于，包括：

S1：獲取運載火箭的當前位置、當前速度和當前視加速度；

S2：根據(jù)所述當前位置、所述當前速度和所述當前視加速度，利用多次迭代方法計算火箭入軌所需的俯仰角和偏航角；

S3：根據(jù)所述入軌所需的俯仰角和偏航角進行所述運載火箭的姿態(tài)修正，

其中，所述S2包括：

S21：根據(jù)所述當前視加速度預(yù)估首次迭代時火箭入軌所需的剩余飛行時間和剩余飛行距離；

S22：根據(jù)所述首次迭代時的剩余飛行時間和剩余飛行距離計算首次迭代中的修正待增速度、俯仰角和偏航角；

S23：根據(jù)所述首次迭代中的修正待增速度，重復(fù)步驟S21和步驟S22，迭代多次，獲得入軌待增速度；

S24：根據(jù)所述入軌待增速度獲得火箭入軌所需的俯仰角和偏航角；

具體地，所述S21包括：

S211：設(shè)置首次迭代時的初始待增速度為

S212：根據(jù)所述初始待增速度和所述視加速度計算首次迭代中火箭入軌所需的剩余飛行時間Δt_mx1和剩余飛行距離ΔS_mx1，計算公式為：

ΔS_mx1＝u_e·Δt_mx1-(τ-Δt_mx1)·ΔW_mx1，

其中，||表示取模值運算，u_e為所述運載火箭的發(fā)動機比沖，τ為中間計算變量，ΔW_mx1為中間計算變量；

所述S22包括：

S221：計算首次迭代中所述火箭入軌時刻的位置矢量和速度矢量計算公式為：

其中，為所述運載火箭的當前速度，為重力加速度，為所述運載火箭的當前位置，為推力方向的單位矢量；

S222：根據(jù)所述火箭入軌時刻的位置矢量和火箭入軌時刻的速度矢量計算首次迭代中火箭入軌時的軌道偏心率e₁，軌道傾角i₁和當?shù)貜椀纼A角Θ₁；

S223：計算所述軌道偏心率e₁，所述軌道傾角i₁和所述當?shù)貜椀纼A角Θ₁對速度的偏導(dǎo)數(shù)

S224：根據(jù)所述偏導(dǎo)數(shù)計算所述修正待增速度計算公式為：

其中，分別為標準入軌偏心率、標準入軌彈道傾角和標準入軌軌道傾角；

S225：根據(jù)所述修正待增速度計算首次迭代中的俯仰角和偏航角ψ_cx1；

所述S23包括：

S231：將所述修正后待增速度帶入所述步驟S212的公式中，獲得第二次迭代中的剩余飛行時間Δt_mx2和剩余飛行距離ΔS_mx2；

S232：重復(fù)步驟S22，并迭代多次，獲得火箭入軌所需的入軌待增速度

所述S24包括：

根據(jù)所述入軌待增速度計算火箭入軌所需的俯仰角和偏航角ψ_cx，

其中，ΔV_x為所述入軌待增速度在發(fā)射坐標系中x軸的投影值，ΔV_y為所述入軌待增速度在所述發(fā)射坐標系中y軸的投影值，ΔV_z為所述入軌待增速度在所述發(fā)射坐標系中z軸的投影值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S232包括：

重復(fù)步驟S22，并進行多次迭代計算，當火箭入軌所需的飛行時間小于3s時，停止迭代計算，并以最后一次迭代計算獲得的待增速度作為所述入軌待增速度

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的方法，其特征在于，所述S3包括：

S31：將迭代計算獲得的所述俯仰角和所述偏航角輸送至姿態(tài)控制系統(tǒng)；

S32：停止迭代計算后3s關(guān)閉所述運載火箭的發(fā)動機；

S33：根據(jù)所述俯仰角和所述偏航角控制所述運載火箭的入軌飛行。