[发明专利]一种商用火箭测量控制系统及其工作方法

权利要求书

1.一种商用火箭测量控制系统，其特征在于，包括设置在火箭(1)上的测控装置、设置在火箭(1)飞行轨迹前段下方的三个第一地面测控设备(2)、设置在火箭(1)飞行轨迹后段下方的一个第二地面测控设备(3)，所述三个第一地面测控设备(2)不在同一直线上，所述测控装置包括测量控制设备(4)和天线机构，所述天线机构包括沿火箭(1)圆周设置的导轨(5)，所述导轨(5)上设有可沿导轨(5)移动的天线底座(6)以及可驱动天线底座(6)移动的驱动机构(7)，所述天线底座(6)上设有天线(8)以及可带动天线(8)左右转动、上下转动的二自由度舵机(9)，所述驱动机构(7)、二自由度舵机(9)、天线(8)分别与测量控制设备(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种商用火箭测量控制系统，其特征在于，所述三个第一地面测控设备(3)的两两连线围成锐角三角形。

3.根据权利要求1或2所述的一种商用火箭测量控制系统，其特征在于，所述第二地面测控设备(3)设置在火箭(1)飞行轨迹的星箭分离点附近。

4.一种商用火箭测量控制系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

火箭起飞后，测量控制设备从火箭的导航系统获取火箭的位置和姿态，通过驱动机构驱动天线底座移动到导轨的最低位置，之后实时调整天线底座使天线底座始终位于导轨的最低位置；

在火箭飞行轨迹前段，测量控制设备根据三个第一地面测控设备的位置确定地面上到三个第一地面测控设备距离相等的点的坐标，将该点作为被指向点，根据火箭的位置、姿态计算出天线指向被指向点需要水平转动的角度、竖直转动的角度，通过二自由度舵机控制天线转动使得天线指向被指向点，之后实时调整天线使天线始终指向被指向点；

在火箭飞行轨迹后段，测量控制设备通过二自由度舵机控制天线转动使得天线指向第二地面测控设备，之后实时调整天线转动使天线始终指向第二地面测控设备。

5.根据权利要求4所述的一种商用火箭测量控制系统的工作方法，其特征在于，在火箭飞行轨迹前段，三个第一地面测控设备与火箭上的测量控制设备相互配合，采用多址测量体制、多站测量方式同时对火箭进行跟踪测量，为火箭提供满足要求的高精度测量数据，用于火箭飞行安全控制判断和控制决策；在火箭飞行轨迹后段，第二地面测控设备与火箭上的测量控制设备相互配合，接收火箭遥测数据，并回传指挥中心。

6.根据权利要求4或5所述的一种商用火箭测量控制系统的工作方法，将火箭星箭分离点作为火箭飞行轨迹的前段和后段的分隔点，火箭星箭分离点前的飞行轨迹为火箭飞行轨迹前段，火箭星箭分离点后的飞行轨迹为火箭飞行轨迹后段。

7.根据权利要求4或5所述的一种商用火箭测量控制系统的工作方法，其特征在于，在火箭星箭分离前N秒，测量控制设备确定火箭在星箭分离点指向第二地面测控设备的天线指向，计算出天线从当前指向转动到计算出的星箭分离点的天线指向需要的时间T1，计算火箭从当前位置移动到星箭分离点的时间T2，当T1＝T2时，测量控制设备通过二自由度舵机控制天线向计算出的天线指向位置转动。