确定运载火箭关机时机的方法、装置及运载火箭制造方法及图纸

本发明专利技术涉及运载火箭制导控制技术领域，具体涉及确定运载火箭半长轴关机时机的方法、装置及运载火箭，其中方法包括：获取目标火箭的目标轨道半长轴以及半长轴补偿量；其中，所述半长轴补偿量为所述目标火箭的发动机后效引起的；获取目标火箭在当前轨道的半长轴；根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机。由于目标火箭的发动机后效可以给目标火箭带来一部分速度增量，因此，结合由于发动机后效所引起的半长轴补偿量确定关机指令的时机，可以保证关机时机确定的准确性，从而可以提高运载火箭入轨的精度。

Methods, devices and launch vehicles for determining shutdown time of launch vehicles

【技术实现步骤摘要】
确定运载火箭关机时机的方法、装置及运载火箭
本专利技术涉及运载火箭制导控制
，具体涉及确定运载火箭关机时机的方法、装置及运载火箭。
技术介绍
运载火箭指将人造地球卫星、载人飞船、空间站或行星际探测器等各种航天器送入太空的航天器。火箭从地面起飞直到进入最终轨道要经过以下几个飞行阶段：大气层内飞行段、等角速度程序飞行段，或者对于高轨道或行星际任务也可以包括过渡轨道。当运载火箭进入预定轨道时，就需要执行关机指令。现有的运载火箭一般采用入轨段关机判别方法为判断实时计算的轨道半长轴是否大于或等于预设的半长轴，在计算出的轨道半长轴大于或等于预设的半长轴时，执行关机指令。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种确定运载火箭关机时机的方法、装置及运载火箭，以解决确定运载火箭关机时机的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种确定运载火箭半长轴关机时机的方法，包括：获取目标火箭的目标轨道半长轴以及半长轴补偿量；其中，所述半长轴补偿量为所述目标火箭的发动机后效引起的；获取目标火箭在当前轨道的半长轴；根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机。本专利技术实施例提供的确定运载火箭半长轴关机时机的方法，由于目标火箭的发动机后效可以给目标火箭带来一部分速度增量，因此，结合由于发动机后效所引起的半长轴补偿量确定关机指令的时机，可以保证关机时机确定的准确性，从而可以提高运载火箭入轨的精度。结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机，包括：判断所述当前轨道的半长轴与所述半长轴补偿量之和是否大于所述目标轨道半长轴；当所述当前轨道的半长轴与所述半长轴补偿量之和大于所述目标轨道半长轴时，确定发出所述关机指令。本专利技术实施例提供的确定运载火箭半长轴关机时机的方法，将由于发动机后效所带来的半长轴补偿量加入当前轨道的半长轴中，以对当前轨道的半长轴进行补偿，可以提高关机时机确定的准确性。结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机，包括：利用所述当前轨道的半长轴，计算所述当前轨道的半长轴变化率；基于所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量、所述半长轴变化率以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机。本专利技术实施例提供的确定运载火箭半长轴关机时机的方法，由于从发送指令到执行指令之间会存在一定的延时，而这段延时时间内当前轨道的半长轴也是发生变化的，因此利用当前轨道的半长轴计算当前轨道的半长轴变化率，以对半长轴进行补偿，进一步提高了关机指令确定的准确性。结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，采用如下公式计算所述半长轴变化率：式中，其中，为所述半长轴变化率；a为所述当前轨道的半长轴；GM为地球引力常数；为目标火箭的地心矢量在发射惯性系的投影；r为目标火箭的地心距，为目标火箭的速度矢量在发射惯性系的投影；Vi为目标火箭的速度大小；为目标火箭的视加速度矢量在发射惯性系的投影；为目标火箭所处位置的重力加速度矢量在发射惯性系的投影；符号·表示向量点乘。结合第一方面第二实施方式或第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述基于所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量、所述半长轴变化率以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机，包括：获取所述目标火箭的计算周期；计算所述半长轴变化率与所述计算周期的乘积，计算所述半长轴变化量；其中，所述半长轴变化量为发送指令与执行指令之间的时间延迟所引起的半长轴变化；判断计算所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述半长轴变化量的之和是否大于所述目标轨道半长轴；当所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述半长轴变化量的之和大于所述目标轨道半长轴时，确定发出所述关机指令。本专利技术实施例提供的确定运载火箭半长轴关机时机的方法，从发出指令到执行指令存在一个计算周期的延迟，在一个计算周期的时间内，半长轴变化量可以通过半长轴变化率与计算周期的乘积计算得到，可以简化计算过程。结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，采用如下公式确定发出所述关机指令：其中，为所述半长轴变化率；a为所述当前轨道的半长轴；Δa为所述半长轴补偿量；T为所述计算周期；a*为所述目标轨道半长轴。根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种确定运载火箭半长轴关机时机的装置，包括：第一获取模块，用于获取目标火箭的目标轨道半长轴以及半长轴补偿量；其中，所述半长轴补偿量为所述目标火箭的发动机后效引起的；第二获取模块，用于获取目标火箭在当前轨道的半长轴；关机指令确定模块，用于根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机。本专利技术实施例提供的确定运载火箭半长轴关机时机的装置，由于目标火箭的发动机后效可以给目标火箭带来一部分速度增量，因此，结合由于发动机后效所引起的半长轴补偿量确定关机指令的时机，可以保证关机时机确定的准确性，从而可以提高运载火箭入轨的精度。结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，所述关机指令确定模块，包括：判断单元，用于判断所述当前轨道的半长轴与所述半长轴补偿量之和是否大于所述目标轨道半长轴；关机指令确定单元，用于当所述当前轨道的半长轴与所述半长轴补偿量之和大于所述目标轨道半长轴时，确定发出所述关机指令。根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种运载火箭，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的确定运载火箭关机时机的方法。根据第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的确定运载火箭关机时机的方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例的确定运载火箭半长轴关机时机的方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的确定运载火箭半长轴关机时机的方法的流程图；图3是根据本专利技术实施例的确定运载火箭半长轴关机时机的方法的流程图；图4是根据本专利技术实施例的确定运载火箭半长轴关机时机的装置的结构框图；图5是根据本专利技术实施例的关机指令确定模块的结构框图；图6是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定运载火箭半长轴关机时机的方法，其特征在于，包括：/n获取目标火箭的目标轨道半长轴以及半长轴补偿量；其中，所述半长轴补偿量为所述目标火箭的发动机后效引起的；/n获取目标火箭在当前轨道的半长轴；/n根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定运载火箭半长轴关机时机的方法，其特征在于，包括：
获取目标火箭的目标轨道半长轴以及半长轴补偿量；其中，所述半长轴补偿量为所述目标火箭的发动机后效引起的；
获取目标火箭在当前轨道的半长轴；
根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机，包括：
判断所述当前轨道的半长轴与所述半长轴补偿量之和是否大于所述目标轨道半长轴；
当所述当前轨道的半长轴与所述半长轴补偿量之和大于所述目标轨道半长轴时，确定发出所述关机指令。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机，包括：
利用所述当前轨道的半长轴，计算所述当前轨道的半长轴变化率；
基于所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量、所述半长轴变化率以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算所述半长轴变化率：



式中，
其中，为所述半长轴变化率；a为所述当前轨道的半长轴；GM为地球引力常数；为目标火箭的地心矢量在发射惯性系的投影；r为目标火箭的地心距，为目标火箭的速度矢量在发射惯性系的投影；Vi为目标火箭的速度大小；为目标火箭的视加速度矢量在发射惯性系的投影；为目标火箭所处位置的重力加速度矢量在发射惯性系的投影；符号·表示向量点乘。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前轨道的半长轴、所述半长轴补偿量、所述半长轴变化率以及所述目标轨道半长轴，确定发出关机指令的时机，包括：
获取所述目标火箭的计算周期；
计算所述半长轴变化率与所述计算周期的乘积，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国光，尤刘球，彭小波，
申请(专利权)人：北京星际荣耀空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11