[发明专利]基于优化制导参数的小行星着陆制导方法

权利要求书

1.基于优化制导参数的小行星着陆制导方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：建立着陆点坐标系下探测器的动力学方程；

步骤二：将探测器的运动在着陆点坐标系的三个方向上进行分析，得到纵向、横向和高度方向上探测器的位置、速度、加速度与时间的关系式；

步骤三：基于步骤二得到的高度方向上探测器的位置、速度、加速度与时间的关系式，建立高度方向上制导参数k与初始位置、初始速度的函数关系式，此函数关系式即为制导参数k的优化选取公式；对所述函数关系式采用参数估计的方法求出系数m、a、b的值；同理，得另外两个方向上制导参数的优化选取公式；

步骤四：将三个方向的制导参数优化选取公式分别代入探测器各方向上位置、速度、加速度与时间的关系式，结合动力学方程，得三个方向上基于优化制导参数的小行星着陆制导律；

步骤五：通过步骤四得到的三个方向上基于优化制导参数的小行星着陆制导律，进行小行星软着陆制导，由于通过步骤二、三、四给出的不同初始状态下三个方向上制导参数的优化选取方法，进而提高小行星着陆制导效率。

2.如权利要求1所述的基于优化制导参数的小行星着陆制导方法，其特征在于：步骤一实现方法为，

建立着陆点坐标系下探测器的动力学方程为：

其中：r为是探测器相对于着陆点的位置矢量；a_F为控制加速度；g为目标天体的引力加速度；δ为扰动加速度；ω为着陆点坐标系相对于小行星中心惯性坐标系的旋转角速度矢量，ω为定值且方向与着陆点坐标系Z轴重合；

将探测器的动力学方程投影到着陆点坐标系下得：

3.如权利要求2所述的基于优化制导参数的小行星着陆制导方法，其特征在于：步骤二实现方法为，

将探测器的运动在着陆点坐标系的三个方向上进行分析；所述三个方向包括纵向、横向、和高度方向；

在高度方向上，由基于Tau理论的着陆制导方法得到着陆过程中探测器位置、速度、加速度与时间满足的表达式：

其中：z₀为探测器在着陆点坐标系下高度方向的初始位置；为探测器在着陆点坐标系下高度方向的初始速度；k为高度方向上的制导参数；

同理得横向方向上探测器位置、速度、加速度与时间的关系式：

其中：x₀为探测器在着陆点坐标系下横向方向的初始位置；为此探测器在着陆点坐标系下横向方向的初始速度；k_x为横向方向上的制导参数；

同理得纵向方向上探测器位置、速度、加速度与时间的关系式：

其中：y₀为探测器在着陆点坐标系下纵向方向的初始位置；为此探测器在着陆点坐标系下纵向方向的初始速度；k_y为纵向方向上的制导参数。