一种软着陆自主障碍规避常推力器控制方法技术

本发明专利技术涉及一种软着陆自主障碍规避常推力器控制方法，属于深空探测技术领域。本发明专利技术首先利用探测器下降过程中的光学相机以及自带的障碍检测装置形成的地表障碍信息选择目标着陆点。然后利用光学相机以及高度计、速度计等导航设备获取当前探测器位置以及姿态信息，并建立含推力器的动力学方程；根据事先确定的障碍规避轨迹建立参考动力学方程。最后，通过稳定误差动力学方程，实时控制常推力器开关，完成跟踪标称轨迹，使探测器安全、平稳下降到目标着陆区域。具有算法简单、计算量小且控制精度高、燃料消耗少的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于深空探测

技术介绍
随着行星际探测任务的日益增多，探测器飞越、绕飞以及软着陆目标天体已经成为未来深空科学探测的重要任务和课题。为了能够对更具科学价值的区域进行研究和采样，希望探测器能够在具有多样地貌(岩石、弹坑和陡坡)的危险区域安全着陆。由于深空探测任务中目标天体与地球距离遥远，存在较长的通讯延迟，而障碍规避过程对探测器实时机动能力有较高要求，因此，探测器需具备自主障碍规避的能力。着陆过程中需要采用光学导航、高度计等多种传感器确定当前状态，而由于姿态的剧烈变化会严重影响测量精度，引发碰撞危险，因此自主障碍规避过程同时要稳定探测器姿态。由于目前探测器姿态和轨道控制过程均是采用常推力推力器实现，因此制导系统给出连续的推力和力矩要通过推力器的开关来实现。因此完成真正意义上的深空探测器软着陆障碍规避控制器要充分考虑实际情况的影响。目前已实施任务中仍没有进行过障碍规避控制，而软着陆障碍规避的控制技术是直接关系到深空探测任务危险地区着陆的关键技术，对任务的成败有重要作用，因此深空探测器软着陆自主障碍规避的控制方法是当前各国航天科研部门终点发展的研究方向之一。在已发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软着陆自主障碍规避常推力器控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，根据障碍分布，确定目标着陆点；步骤2，在探测器本体系下三个主轴正反方向各安置一个常推力推力器；分析打开推力器生成力的情况，建立包含推力器的系统动力学模型:ρ‾··=h(ρ,ρ·)+1mRSL(σ‾)FCS---(1)其中，ρ为探测器当前位置向量，分别为探测器当前位置向量的一阶导数和二阶导数，g为目标天体产生的引力加速度；探测器本体坐标系到着陆点坐标系的转换矩阵着陆点坐标系到探测器本体坐标系的转换...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱圣英，崔平远，高艾，徐瑞，胡海静，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：