[发明专利]一种月地高速再入返回飞行品质评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行品质评估方法，特别是一种月地高速再入返回飞行品质评估方法，属于航天器系统级测试数据评估领域。

背景技术

我国首次开展的月地高速再入返回飞行，具有再入速度高、再入航程长、再入热环境恶劣、再入制导控制模式复杂等特点和难点，上天前必须在地面进行充分的模拟在轨全任务飞行测试，验证由多个任务剖面组成的全周期在轨飞行过程控制策略与飞行逻辑的正确性。为了有效衡量飞行器系统优劣，科学评价模拟飞行结果，需要建立一套月地高速再入返回全任务模拟飞行品质评估方法。

目前，关于月地高速再入返回飞行品质评估的专利和文献均为空白。在航天器系统级测试领域，传统的全任务模拟飞行数据评估主要是对航天器成百上千个遥测参数，开展横向比、纵向比和联合比，确保测试数据判读的全面性，实现对航天器系统功能、性能的定性评估。这种方法耗时耗力，且无法站在系统级的高度，实现对航天器飞行任务的完成能力的定量评估。

基于此，本发明通过建立系统级基于飞行任务的指标评价体系和飞行任务目标完成能力定量评估方法，衡量飞行器完成目标飞行任务的精确度，实现对月地高速再入返回飞行品质优劣的评估，从而为系统升级优化以及任务能力的提升提供支持。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种月地高速再入返回飞行品质评估方法，提取7个飞行剖面、17个约束条件共49个关键参数，实现对月地转移段、导航建立段、再入段、跃出段等过程自主飞行能力的科学评估，解决了月地高速再入返回全任务模拟飞行验证中，飞行器目标完成能力不易定量评估的难题，最大程度上满足了月地高速再入返回飞行品质评估的需求。

本发明的技术解决方案是：一种月地高速再入返回飞行品质评估方法，步骤如下：

(1)读取遥测信号中的飞行阶段标志参数，通过判读飞行阶段标志参数的取值，确定该飞行阶段标志参数对应的任务剖面，进而确定对应任务剖面对应的开始时间和结束时间，建立每个任务剖面的任务剖面符号F₁(t₁,t₂)～F₇(t₇,t₈)；

(2)依据各任务剖面的轨道特性，提取与步骤(1)中确定的任务剖面一一映射的子飞行目标，建立每个子飞行目标的子飞行目标符号N₁(t₁,t₂)～N₇(t₇,t₈)；

(3)确定步骤(2)得到的每个子飞行目标的约束条件集s_i；

(4)确定步骤(3)中每个约束条件s_ij对应的指标集X_ij；

(5)对步骤(4)中确定的指标集中的指标进行分类，若为定量指标，则进入步骤(6)，若为定性指标，进入步骤(7)；

(6)利用预先给定不同约束条件对应的指标集中指标的最大值和最小值，计算每个定量指标的归一化数值；

(7)利用基准云及相似性比较算法，计算每个定性指标的归一化数值；

(8)根据步骤(6)和步骤(7)中的计算结果，确定每个约束条件的能力函数值，所述能力函数值具体由公式：

给出，其中p_ij为约束条件s_ij的能力函数值，ε_k为约束条件s_ij对应的指标集X_ij中第k个指标的归一化数值，w_k为约束条件s_ij对应的指标集X_ij中第k个指标的权重系数，w₁+w₂+...+w_m＝1，m为约束条件s_ij对应的指标集X_ij中的指标个数；

(9)利用层次分析法确定每个子飞行目标约束条件集s_i中每个约束条件的权重系数，利用步骤(8)中计算得到的每个约束条件的能力函数值，确定每个任务剖面的能力量化值，具体由公式：

给出，其中c_i为第i个任务剖面的能力量化值，p_ij为第i个任务剖面第j个约束条件的能力量化值，w_i′_j为第i个任务剖面第j个约束条件的权重系数，n为第i个任务剖面中约束条件的个数；