航天器与交会部的远程制导方法及远程制导装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及航天器交会制导技术领域，尤其为一种航天器与交会部的远程制导方法及远程制导装置，包括：获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行；地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离；若所述相对距离超过预设距离阈值时，则基于所述航天器的运动状态进行模型的静态规划，以确定所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围；若所述航天器进入自主范围内，则触发所述航天器朝向所述交会部自主制导。自主制导。自主制导。

【技术实现步骤摘要】
航天器与交会部的远程制导方法及远程制导装置


[0001]本专利技术涉及航天器交会制导
，具体为一种航天器与交会部的远程制导方法及远程制导装置。

技术介绍

[0002]在航天领域中，航天器和交会部在空间中进行自主对接前需要进行远程制导，在现有技术中，航天器和交会部在超过一定高度时，会出现运动状态信息无法实时获取的情况，导致航天器和交会部的远程制导准确率较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种航天器与交会部的远程制导方法及远程制导装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种航天器与交会部的远程制导方法，包括：获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行；地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离；若所述相对距离超过预设距离阈值时，则基于所述航天器的运动状态进行模型的静态规划，以确定所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围；若所述航天器进入自主范围内，则触发所述航天器朝向所述交会部自主制导。
[0005]根据本公开的一方面，提供了一种航天器与交会部的远程制导装置，包括：获取模块，用于获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行；定位模块，用于地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离；确定模块，用于若所述相对距离超过预设距离阈值时，则基于所述航天器的运动状态进行模型的静态规划，以确定所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围；触发模块，用于若所述航天器进入自主范围内，则触发所述航天器朝向所述交会部自主制导。
[0006]根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读程序介质，其存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行根据上述的方法。
[0007]根据本公开的一方面，提供了一种电子装置，包括：处理器；存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现上述的方法。
[0008]由上述技术方案可知，本专利技术实施例至少具有如下优点和积极效果：
[0009]在本专利技术的一些实施例所提供的技术方案中，获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行；地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离；若所述相对距离超过预设距离阈值时，则基于所述航天器的运动状态进行模型的静态规划，以确定所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围；若所述航天器进入自主范围内，则触发所述航天器朝向所述交会部自主制导，其中，航天器通过定位自身位置和获取交会部的位置以确
定航天器和交会部之间的相对位置，并基于静态规划调整航天器和交会部之间的相对位置，以便于保证所述航天器在不需要实时获取所述交会部运动状态信息的情况下进入至与所述交会部的自主制导范围，保证所述航天器与所述交会部的制导准确率。
附图说明
[0010]图1是根据一示例性实施例示出的一种航天器与交会部的远程制导方法的示意流程图。
[0011]图2是根据一示例性实施例示出的一种航天器与交会部的远程制导方法中最优脉冲Δv的求解方式的示意图。
[0012]图3是根据一示例性实施例示出的一种航天器与交会部的远程制导方法的流程图。
[0013]图4是根据一示例性实施例示出的一种航天器与交会部的远程制导装置框图。
[0014]图5是根据一示例性实施例示出的一种电子装置的硬件图。
[0015]图6是根据一示例性实施例示出的一种航天器与交会部的远程制导方法的计算机可读存储介质。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]在航天领域中，航天器和交会部在空间中进行自主对接前需要进行远程制导，在现有技术中，航天器和交会部在超过一定高度时，会出现信息无法实时获取的情况，导致航天器和交会部的远程制导准确率较低。
[0018]根据本公开的一个实施例，提供了一种航天器与交会部的远程制导方法，如图1至图3所示，该航天器与交会部的远程制导方法,包括：
[0019]步骤S110、获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行；
[0020]步骤S120、地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离；
[0021]步骤S130、若所述相对距离超过预设距离阈值时，则基于所述航天器的运动状态进行模型的静态规划，以确定所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围；
[0022]步骤S140、若所述航天器进入自主范围内，则触发所述航天器朝向所述交会部自主制导。
[0023]在本专利技术的一些实施例所提供的技术方案中，获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行；地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离；若所述相对距离超过预设距离阈值时，则基于所述航天器的运动状态进行模型的静态规划，以确定所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围；若所述航天器进入自主范围内，则触发所述航天器朝向所述交会部自主制导，其中，航天器通过定位自身位置和获取交会部的位置以确
定航天器和交会部之间的相对位置，并基于静态规划调整航天器和交会部之间的相对位置，以便于保证所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围，保证所述航天器与所述交会部的制导准确率。
[0024]下面对这些步骤进行详细描述。
[0025]如图1至图3所示，在步骤S110中，获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行。
[0026]具体步骤包括：获取所述航天器在各个方向的位姿；基于各个方向的所述位姿确定所述航天器在飞行过程中的运动状态；在预设时间内监控交会部的运动状态；若监控信息没有发生更新，则所述航天器沿预设轨道航行；若监控信息发生更新，则触发所述模型的静态规划，并进行循环求解开环最优控制。
[0027]其中，通过在预设时间内监控交会部的运动状态，并基于监控信息的更新与否触发所述模型的静态规划，以便于所述航天器及时应对与交会部的变化，并且基于所述模型的静态规划调整所述航天器和交会部的制导，基于模型的静态规划实时调整述航天器与所述交会部的制导误差，保证所述航天器与所述交会部的制导准确率。
[0028]其中，所述循环求解开环最优控制包括：根据交会部当前状态求解最优脉冲Δv以及最优转移时间t
f
。若交会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器与交会部的远程制导方法，其特征在于，包括：获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行；地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离；若所述相对距离超过预设距离阈值时，则基于所述航天器的运动状态进行模型的静态规划，以确定所述航天器进入至与所述交会部的自主制导范围；若所述航天器进入自主范围内，则触发所述航天器朝向所述交会部自主制导。2.根据权利要求1所述的一种航天器与交会部的远程制导方法，其特征在于，所述获取航天器在飞行过程中的运动状态，所述航天器沿预设轨道航行，包括：获取所述航天器在各个方向的位姿；基于各个方向的所述位姿确定所述航天器在飞行过程中的运动状态。3.根据权利要求2所述的一种航天器与交会部的远程制导方法，其特征在于，还包括：根据交会部当前状态求解最优脉冲Δv以及最优转移时间t
f
；若交会部信息准确，则航天器在该脉冲Δv下能够在转移时间t
f
后与交会部交会。4.根据权利要求3所述的一种航天器与交会部的远程制导方法，其特征在于，所述求解最优脉冲，包括：将航天器与交会部相距最近时的飞行时间作为参考时间，在其前后10％的时间段内给出一系列离散点t
i
，每个时间点均对应一个变轨机动后的速度v
p1,i
；以初始速度v
p0
为原点作圆，所述圆与v
p1,i
轨迹相切时的半径即为最小速度增量Δv；给定一个转移时间t
i
，交会部沿当前轨道飞行t
i
后，可得到预计交会位置r
f,i
；由于航天器的初始位置r
p0
已知，通过求解兰伯特算法可快速得到v
p1,i
，从而得到最优脉冲Δv以及转移时间t
f
。5.根据权利要求4所述的一种航天器与交会部的远程制导方法，其特征在于，所述地面获取交会部的位置与速度，并将所述交会部的位置与速度输送至所述航天器，确定所述航天器和所述交会部之间的相对距离，包括：地面站通过测控系统确定所述交会...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建博，晁鲁静，闫波，曾发，贲勋，倪越，梁曦，袁江，陈亦冬，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：