一种临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法及系统技术方案

本申请公开了一种临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法及系统，该方法包括:获取飞行器与浮空器分离时刻所述飞行器升力面法向以及目标航向；根据所述升力面法向与地理坐标位置关系确定所述飞行器升力面法向与所述目标航向之间的夹角；根据所述夹角生成滚转制导指令并发送至所述飞行器的滚转通道舵面。本申请提供的临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法，引入初始定姿的飞行器升力面法向与地理坐标解算关系，确定垂直下落的姿态航向而非飞行航向，并采用滚转通道舵面利用飞行器升力实现目标航向调整，从而在不确定的初始旋转以及难以确定飞行航向的垂直下落中快速调整至设计目标航向，达到临近空间垂直投放后定向飞行目的。定向飞行目的。定向飞行目的。

【技术实现步骤摘要】
一种临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法及系统


[0001]本申请涉及临近空间垂直投放发射
，特别是涉及一种临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法及系统。

技术介绍

[0002]飞行器（flight vehicle）是在大气层内或大气层外空间（太空）飞行的器械。飞行器靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力发射升空飞行。
[0003]传统的发射飞行器的方式主要包括火箭助推发射和飞机挂载浮空器挂载投放发射两种方式，但是，各自都存在一些缺陷，例如，火箭助推时，火箭的直径对飞行器的空间尺寸会有极强的约束，飞机挂载时，外挂物气流对飞行器平台也会有剧烈干扰。在此背景下，浮空器挂载投放发射便应运而生了。浮空器挂载投放发射也即为通过浮空器挂载飞行，并在临近空间通过垂直投放的方式发射飞行器。具体实现时，飞行器头朝下垂直装载在固接支架中，通过重力从稀薄的临近空间掉落并加速，随后完成各种机动动作或者通过启动动力系统实现临近空间投放发射的效果。
[0004]浮空器挂载投放发射包括很多优点，例如，由于飞行器是垂直吊挂在高空气球下，飞行器与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法，其特征在于，包括：获取飞行器与浮空器分离时刻飞行器升力面法向以及目标航向；根据所述升力面法向与地理坐标位置关系确定所述飞行器升力面法向与所述目标航向之间的夹角；根据所述夹角生成滚转制导指令并发送至所述飞行器的滚转通道舵面，以便所述滚转通道舵面通过执行所述滚转制导指令产生滚转力矩使所述飞行器升力面法向与所述目标航向之间的夹角调整为目标角度，且使所述飞行器的与升力面相对的一面与所述目标航向相对。2.根据权利要求1所述的临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法，其特征在于，所述根据所述夹角生成滚转制导指令并发送至所述飞行器的滚转通道舵面的步骤，包括：获取所述飞行器与所述浮空器分离后所述飞行器的飞行动压，确定所述飞行动压大于目标动压阈值后将所述滚转制导指令发送至所述飞行器的滚转通道舵面；所述目标动压阈值为所述滚转通道舵面可驱动所述飞行器通过所述滚转通道进行姿态调整的动压阈值。3.根据权利要求2所述的临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法，其特征在于，所述动压阈值通过以下公式计算获得：式中：为动压阈值、为有效预期角加速度、为飞行器设计滚转通道的转动惯量、为滚转舵面半极限偏转的滚转力矩系数、为滚转通道参考长度、为飞行器参考面积。4.根据权利要求3所述的临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法，其特征在于，所述滚转舵面半极限偏转的滚转力矩系数为通过计算或仿真分析获得。5.根据权利要求2所述的临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法，其特征在于，所述飞行动压为通过所述飞行器的空速管获得或通过所述飞行器GPS定位信息经计算获得。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的临近空间垂直投放发射定向飞行导航制导方法，其特征在于，获取所述飞行器与所述浮空器分离时刻所述飞行器升力面法向以及目标航向的步骤，包括：所述飞行器与所述浮空器分离前，使用导航辅助机构获取到的固接支架的姿态信息，调节补偿机载导航机构包括的惯性导航设备的姿态角解算数据精度。7.根据权利要求6所述的临近空间垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文皓，肖歆昕，杨磊，张陈安，刘文，张琛，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：