[發明專利]一種可回收航天運載器的導航方法

有效

• 申請號: 202010977702.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111928858B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 鐘友武;趙向楠;徐孟晉
• 申請（專利權）人: 藍箭航天空間科技股份有限公司
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 高元吉

1.一種可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，包括：

當子級回收再入段時，子級導航子系統中的第一慣性導航裝置和第一衛星導航接收機分別輸出第一慣性導航信息和第一衛星導航信息，所述子級導航子系統利用第一雷達高度計完成第一高度信息的第一組合信息，所述子級導航子系統將所述第一慣性導航信息、所述第一衛星導航信息和所述第一高度信息合并成所述第一組合信息，所述第一組合信息用于火箭子級再入段的制導控制；

所述第一雷達高度計輸出的原始高度信息，需要經過和所述第一慣性導航信息和所述第一衛星導航信息的組合形成所述第一高度信息，采用卡爾曼濾波、最小二乘法、物理濾波任意一種方式形成所述第一高度信息；

當子級近地著陸段時，所述子級導航子系統結合第一衛星導航信息與回收導航地面配合子系統中的衛星導航差分站的差分信號，進行差分導航運算；

所述子級導航子系統還包括第一視覺導航傳感器，所述第一視覺導航傳感器輸出第一視覺導航信息，當子級近地著陸段時，將所述第一慣性導航信息、所述第一衛星導航信息、所述第一視覺導航信息和所述第一高度信息輸入卡爾曼全局濾波器進行最優估算，輸出高精度導航結果，用于近地著陸段的制導控制。

2.根據權利要求1所述的可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，還包括：

當助推級回收再入段時，助推級導航子系統中的第二慣性導航裝置和第二衛星導航接收機分別輸出第二慣性導航信息和第二衛星導航信息，所述助推級導航子系統利用第二雷達高度計完成第二高度信息的第二組合信息，所述助推級導航子系統將所述第二慣性導航信息、所述第二衛星導航信息和所述第二高度信息合并成所述第二組合信息，所述第二組合信息用于火箭助推級再入段的制導控制；

所述第二雷達高度計輸出的原始高度信息，需要經過和所述第二慣性導航信息和所述第二衛星導航信息的組合形成所述第二高度信息，采用卡爾曼濾波、最小二乘法、物理濾波任意一種方式形成所述第二高度信息；

當助推級近地著陸段時，所述助推級導航子系統結合第二衛星導航信息與所述衛星導航差分站的差分信號，進行差分導航運算。

3.根據權利要求2所述的可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，所述助推級導航子系統還包括第二視覺導航傳感器，所述第二視覺導航傳感器輸出第二視覺導航信息。

4.根據權利要求3所述的可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，還包括：

當助推級近地著陸段時，將所述第二慣性導航信息、所述第二衛星導航信息、所述第二視覺導航信息和所述第二高度信息輸入卡爾曼全局濾波器進行最優估算，輸出高精度導航結果，用于近地著陸段的制導控制。

5.根據權利要求2-4任一項所述的可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，還包括：

運載火箭發射前，通過儀器艙導航子系統中的第三慣性導航裝置進行方位自對準，建立初始基準導航坐標系。

6.根據權利要求5所述的可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，還包括：

所述儀器艙導航子系統將所述初始基準導航坐標系發送給所述子級導航子系統和/或所述助推級導航子系統并完成其初始基準導航坐標系的建立。

7.根據權利要求6所述的可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，還包括：

運載火箭處于一級飛行段時，所述儀器艙導航子系統進行所述第三慣性導航裝置和第三衛星導航接收機的組合導航。

8.根據權利要求7所述的可回收運載火箭的導航方法，其特征在于，還包括：

運載火箭處于二級及上面級飛行段時，所述儀器艙導航子系統利用星敏感器完成姿態誤差校正，用于將有效載荷送入預定軌道。