[发明专利]航天器再入段航程预报方法

说明书

本发明涉及一种航天器再入段航程预报方法，包括步骤：a.建立航天器再入段航程预报方程；b.求解航天器再入段航程的拟合系数；c.评定航天器再入段航程的预报误差；d.确定航天器再入点速度值和再入角；e.计算航天器再入段航程。根据本发明的航天器再入段航程预报方法通过拟合公式计算再入段航程，可提高计算效率，同时具备较高的计算精度，适用于航天器再入返回再入段航程快速预报。

技术领域

本发明涉及一种航天器再入段航程预报方法。

背景技术

返回是指航天器沿其运行轨道或者经过变轨后沿过渡轨道进入地球大气层，在空气动力的作用下减速并着陆的过程。航天器在返回过程中的运行轨迹称为返回轨道。航天器在大气层内飞行起点至终点经历的地心角称为再入航程角。以一定参考半径衡量，再入航程角对应的圆弧长度为再入航程。

在诸多再入飞行规划与决策问题中，需要对航天器再入大气层的飞行航程进行预报，根据预报再入航程调整飞行任务规划与再入飞行策略。

航天器返回再入航程预报问题的核心是在确定的再入条件下，通过数值计算或者解析计算的方式获得再入段飞行航程。通过数值计算的方式，对航天器器载计算机的计算能力要求较高。解析计算的方式，对航天器器载计算机的计算能力要求较低，计算简单，效率高。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种航天器再入段航程预报方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种航天器再入段航程预报方法，包括以下步骤：

a.建立航天器再入段航程预报方程；

b.求解航天器再入段航程的拟合系数；

c.评定航天器再入段航程的预报误差；

d.确定航天器再入点速度值和再入角；

e.计算航天器再入段航程。

根据本发明的一个方面，在所述a步骤中，选定预报方程的初始阶次，确定航天器再入段航程预报方程和需要求解的预报系数。

根据本发明的一个方面，在所述b步骤中，在确定的航天器再入速度范围和再入角范围内固定再入段倾侧角进行再入段六自由度仿真，记录每条再入弹道的再入速度、再入角和再入段航程，根据六自由度仿真结果，以再入速度、再入角和再入段航程作为输入值，求解关于预报系数的线性方程组，得出确定的再入段倾侧角下不同再入速度范围和不同再入角范围组合对应的再入段航程拟合系数。

根据本发明的一个方面，在所述c步骤中，在确定再入段航程拟合系数的基础上，根据六自由度再入弹道的航程仿真结果与采用再入段航程预报方程的预报结果，计算预报误差，然后根据预报误差与期望预报误差的关系，调整再入段航程预报方程的阶次。

根据本发明的一个方面，在所述d步骤中，对于需要进行再入段航程预报的应用，计算再入前滑行轨道至再入点，得到再入速度和再入角。

根据本发明的一个方面，在所述e步骤中，根据再入速度和再入角确定再入段航程拟合系数，以再入速度和再入角作为输入值，采用再入段航程预报方程计算再入段航程。

根据本发明的航天器再入段航程预报方法，通过拟合公式计算再入段航程，可提高计算效率，同时具备较高的计算精度，适用于航天器再入返回再入段航程快速预报。

采用该方法可以快速预报航天器再入段航程，对亚轨道再入、近地轨道再入和深空跳跃式再入的再入段航程预报具有实际应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。