一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法技术

技术编号:44929828 阅读:17 留言:0更新日期:2025-04-08 19:10
本发明专利技术公开了一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,涉及轨道制动耗能优化领域,包括建立航天器在大气捕获机动过程中大气飞行段的机动动力学模型;S2、基于饱和函数对机动动力学模型进行剖面分析并设计目标气动捕获倾侧角基准轨迹;所述饱和函数的基本参数通过航天器滚转机动能力设置,并确定气动捕获过程中以倾侧角为调制的制导参数。本发明专利技术能通过饱和函数近似阶跃型的倾侧角时序剖面,可以显著降低制导参数的敏感性,增强制导系统的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道制动耗能优化领域,特别是一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法


技术介绍

1、行星探测、月地返回等航天任务中低能量的轨道制动是任务实施的关键环节,如何降低航天器自身燃料消耗是任务总体设计的主要议题。考虑到捕获制动过程属于航天器动能衰减过程,应用大气烧蚀减速是一种潜在的、低燃耗捕获方式,这种气动捕获方式不仅能够通过气动过载代替发动机推力来减速,而且有更强的机动能力,能够增强航天器终端状态的可达范围,被认为是未来可被广泛应用的一种高速航天器捕获方式。

2、为此,很多学者对该问题进行了研究,尤其是专注于相应的制导算法研究。当前,气动捕获制导算法的研究中,美国学者陆平提出的最优气动捕获制导算法在鲁棒性、最优性方面效能最佳,他通过将制导轨迹设计问题转化为个别参数的打靶问题,并结合最优控制剖面,提出了性能最优气动捕获算法。

3、然而,该方法的显著缺点是算法效能严重依赖大气飞行过程中航天器的倾侧机动能力,这导致大气飞行过程中容易出现控制参数饱和,这种控制饱和会显著降低捕获后,航天器再次入轨的机动燃耗,进而影响气动捕获效能。...

【技术保护点】

1.一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,S1中航天器气动捕获过程中大气飞行段的机动动力学模型为:

3.根据权利要求2所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,S2中基于饱和函数对机动动力学模型进行剖面分析并设计目标气动捕获倾侧角基准轨迹具体内容为:

4.根据权利要求3所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,S201中倾侧角调制具体内容为:

5.根据权利要求4所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,s1中航天器气动捕获过程中大气飞行段的机动动力学模型为:

3.根据权利要求2所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,s2中基于饱和函数对机动动力学模型进行剖面分析并设计目标气动捕获倾侧角基准轨迹具体内容为:

4.根据权利要求3所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,s201中倾侧角调制具体内容为:

5.根据权利要求4所述的一种基于侧滑修正的气动捕获机动制导方法,其特征在于,s201中以侧滑加速度系数为设计参数在饱和函数中加入侧滑修正分量,具体内容为:

6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩宏伟杨至楷乔栋
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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