采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法技术

本发明专利技术公开了采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法，首先确定多个目标点和避障点，然后锁定最优目标点，接着进行飞行阶段判断，通过翼伞高度和距离组合判断翼伞所处的飞行阶段。定向归航阶段翼伞朝向最优目标点飞行；盘旋销高阶段翼伞围绕最优目标点盘旋下降；避障飞行阶段翼伞向着和最近避障点连线方向的反方向避障，如果远离最近避障区，则重新进入定向归航阶段；逆风着陆阶段将翼伞的飞行方向调整成和风向来流方向相反；雀降着陆阶段翼伞使水平和垂直速度同时降低至最小值。本发明专利技术针对落区目标点和避障区，在稳定精准降落于目标点区域范围前提下同时实现了对避障区的有效规避，对航天器返回与着陆技术领域研究具有深远意义。究具有深远意义。究具有深远意义。

【技术实现步骤摘要】
采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法


[0001]本专利技术属于航天器返回与着陆
，涉及一种基于可控翼伞实现运载火箭助推器多目标点归航和避障控制进而实现运载火箭助推器落区控制的方法。

技术介绍

[0002]助推器与火箭主体分离上升到最高点后自由坠落，到达20km以下时，助推器的速度、姿态趋于稳定，回收系统开始启动，各级降落伞逐级开伞降低助推器下降速度，末级的翼伞开伞稳定后，在归航系统的控制下，按预定程序完成归航和着陆。采用大型翼伞回收助推器过程见图1。
[0003]运载火箭助推器在完成助推起飞功能后与主体分离，在无控情况下自由坠落到地面，其散布范围达2000km2以上。采用具有滑翔能力的翼伞，利用其滑翔能力可以有效缩小散布范围。在翼伞归航能力不足以覆盖全部落区范围的情况下，针对落区散布特征，采用可控翼伞无法实现运载火箭助推器精确可控回收，也难以避开村庄、乡镇等无法降落区域，所以急需设计一种带避障功能多目标归航方法，以达到更好的归航效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法，其特征在于，包括如下步骤：S1确定火箭助推器落区范围内的＞1个目标点和＞1个避障区，将避障区的几何中心作为避障点；S2使翼伞进入最优目标点锁定模式，根据翼伞的飞行状态参数在＞1个目标点中锁定最优目标点；S3获取翼伞的飞行状态参数，所述翼伞的飞行状态参数包括翼伞高度信息，翼伞与最优目标点的距离，以及翼伞与最近避障点的距离；S4根据翼伞的飞行状态参数使翼伞进入定向归航模式，盘旋销高模式，避障飞行模式，逆风着陆模式或雀降着陆模式；S5循环进行步骤S2～S4，实现火箭助推器的实时回收及避障飞行。2.根据权利要求1所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法，其特征在于，记翼伞高度为H，翼伞与最优目标点的距离为Ds，翼伞与最近避障点的距离为BGDis，所述步骤S4的具体步骤包括：S4.1判断H是否≤逆风高度NFHight，如果是，翼伞进入逆风着陆模式，如果否，进入步骤S4.2；S4.2判断H是否≤雀降高度QJHight，如果是，翼伞进入雀降着陆模式，如果否，进入步骤S4.3；S4.3判断是否同时满足H≥避障模式判断高度BGHight且Ds＞盘旋距离PXDis，如果是进入定向归航模式，如果否进入步骤S4.4；S4.4判断是否同时满足H≥避障模式判断高度BGHight且Ds≤盘旋距离PXDis,如果是进入盘旋销高模式,如果否进入步骤S4.5；S4.5判断是否同时满足H<避障模式判断高度BGHight且BGDis≤避障安全距离BGAQDis，如果是进入避障飞行模式，如果否进入步骤S4.6；S4.6进入定向归航模式。3.根据权利要求1或2所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法，其特征在于，定向归航模式时，翼伞沿与最优目标点的连线向最优目标点直线靠近；盘旋销高模式时，翼伞围绕最优目标点盘旋下降；避障飞行模式时，翼伞沿与最近避障点的连线直线远离最近避障点；逆风着陆模式时，翼伞沿与风向来流方向相反方向飞行；雀降着陆模式时，翼伞的水平和垂直速度同时降低到最小值。4.根据权利要求1所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法，其特征在于，所述步骤S2中，最优目标点为与翼伞投影点距离最近的目标点；所述步骤S3中，最近避障点为与翼伞投影点距离最近的避障点。5.根据权利要求1所述的一种采用可控翼伞实现火...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春，周朋，焦猛，白先民，刘海烨，许望晶，刘涛，刘靖雷，张章，王洁，滕海山，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：