基于动力学特性的变步长再入飞行器位置速度预测方法技术

基于动力学特性的变步长再入飞行器位置速度预测方法，步骤为：(1)利用导航系统，获取再入飞行器的初始位置速度；(2)判断当前再入飞行器的飞行高度H，如果H>Hth1，则转步骤(3)，如果Hth2<H≤Hth1，则转步骤(4)，如果H≤Hth2，则停止预测并结束；其中，Hth1和Hth2为高度阈值；(3)以tB为计算步长，利用第一质心动力学方程，外推一步再入飞行器在空间的实时位置和速度后返回步骤(2)；(4)以tS为计算步长，利用第二质心动力学方程，外推一步再入飞行器在空间的实时位置和速度后返回步骤(2)。本发明专利技术方法通过两套不同的动力学方程，分别进行外推预测，两套动力学方程步长采取不同值，在保证精度的同时提高了再入飞行器位置速度预测的速度。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
基于动力学特性的变步长再入飞行器位置速度预测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)利用卫星导航系统，获取再入飞行器的位置和速度作为初始位置速度，记为X(0)＝[x0,y0,z0,vx0,vy0,vz0,γV0]T，其中(x0,y0,z0)为再入飞行器在空间的初始位置，(vx0,vy0,vz0)为再入飞行器在空间的初始速度，γV0为倾侧角；(2)判断当前再入飞行器的飞行高度H，如果H>Hth1，则转步骤(3)，如果Hth2<H≤Hth1，则转步骤(4)，如果H≤Hth2，则停止外推预测并结束；其中，Hth1为第一高度阈值，Hth1的取值范围为80～100Km，Hth2为第二高度阈值，Hth2的取值范围为10～20km；(3)以tB为计算步长，利用第一质心动力学方程，外推一步再入飞行器在空间的实时位置和速度后返回步骤(2)；所述tB的取值范围为1s到100s，所述的第一质心动力学方程为：Gk＝f(Xk)Vk+1＝Vk+GktBXk+1＝Xk+VktB其中X＝{x,y,z}表示再入飞行器的预测位置，V＝{vx,vy,vz}表示再入飞行器的预测速度，G＝{gx,gy,gz}表示再入飞行器所处位置的重力加速度，f(X)为再入飞行器位置与重力加速度的函数关系，角标k和k+1分别表示外推一步前和外推一步后的值，k的初始值为0；(4)以tS为计算步长，利用第二质心动力学方程，外推一步再入飞行器在空间的实时位置和速度后返回步骤(2)；所述tS的取值范围为0.1s到2s，所述的第二质心动力学方程为：γk＝Γ(tk)Gk＝f(Xk)Fk＝l(Xk,Vk,γk)Vk+1＝Vk+GktS+FktSXk+1＝Xk+VktS其中F表示再入飞行器所处位置的气动加速度，Γ(tk)为再入飞行器倾侧角与时间的函数关系，l(Xk,Vk,γk)为再入飞行器位置、速度和倾侧角与再入飞行器所受气动加速度的函数关系。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，杨鸣，张钊，董文强，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11