[发明专利]多级运载航天器分离可靠性仿真平台

说明书

一种多级运载航天器分离可靠性仿真平台，所述多级运载航天器包括上面级和下面级，仿真平台包括试验参数设置子系统、分离动力学仿真子系统和可靠性分析子系统。试验参数设置子系统作为仿真平台的底层，通过读取标准参数设置文件进行随机试验参数的配置并利用界面调整修改部分参数。分离动力学仿真子系统按三个阶段对多级运载航天器进行分离动力学仿真。可靠性分析子系统，根据分离动力学仿真子系统多次仿真过程中得到的数据，分析整个分离阶段分离的可靠性和显著性水平。本发明将分离系统与可靠性理论相结合，实现了从配置、仿真到可靠性验证的一体化分析。

技术领域

本发明涉及航天器分离可靠性分析技术领域，特指一种多级运载航天器分离可靠性仿真平台。

背景技术

运载器分离的研究对象十分广泛，通常包括常见的多级火箭、导弹、特殊的逃逸飞行器等多种运载器。这些飞行器在飞行任务中，需要依靠分离系统按计划把废弃的部分从运载器本体分离出去，这样做可以改善运载器的质量特性，提高运载能力，从而保证运载器的性能和功能满足任务要求，顺利完成后续飞行任务。运载器的分离贯穿于火箭、导弹的飞行任务的多个阶段，且分离操作与控制、火工等多个系统紧密相关。分离的时机对于任务的成功与否就显得尤为重要，并且分离过程中姿态角和姿态角速度的改变要尽量小，两个分离体之间不能发生碰撞，此外分离机构也不能产生大量有害的碎片。如果达不到这些要求，就可能会导致姿态不可控制，结构损坏等，最终致使任务失败。

可靠性是产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。飞行器的分离系统对于飞行安全和任务的成功至关重要，对分离的基本要求可以概括起来为：在分离之前，分离体之间要稳固地连接；在分离过程中，分离体要能可靠地分离，并在分离过程及完成之后，不出现过大的振动、冲击、碰撞及环境污染等严重影响飞行任务完成的现象。分离系统的可靠性直接影响飞行器飞行任务的可靠性，而分离系统涉及因素复杂，与弹道、控制、结构、火工品、动力等多个系统和专业都存在很强的耦合关系导致分离系统可靠性分析困难。目前通常将分离系统各单机划归到控制、火工品等其他系统进行可靠性分析计算，没有单独针对某一分离环节分析分离系统的可靠性。实际任务对于分离可靠性往往要求较高，所以如何提高分离可靠性就成为了一个研究的热点。而提高分离系统可靠性的首要前提是要能够分析系统的可靠性，辨识系统可靠性薄弱环节。但是目前尚没有专门针对多级运载航天器其分离系统进行可靠性分析的方案和产品面世。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种多级运载航天器分离可靠性仿真平台。

一种多级运载航天器分离可靠性仿真平台，所述多级运载航天器包括上面级和下面级，仿真平台包括试验参数设置子系统、分离动力学仿真子系统和可靠性分析子系统：

试验参数设置子系统作为仿真平台的底层，通过读取标准参数设置文件进行随机试验参数的配置并利用界面调整修改部分参数。