[发明专利]一种可回收航天运载器的导航方法

权利要求书

1.一种可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，包括：

当子级回收再入段时，子级导航子系统中的第一惯性导航装置和第一卫星导航接收机分别输出第一惯性导航信息和第一卫星导航信息，所述子级导航子系统利用第一雷达高度计完成第一高度信息的第一组合信息，所述子级导航子系统将所述第一惯性导航信息、所述第一卫星导航信息和所述第一高度信息合并成所述第一组合信息，所述第一组合信息用于火箭子级再入段的制导控制；

所述第一雷达高度计输出的原始高度信息，需要经过和所述第一惯性导航信息和所述第一卫星导航信息的组合形成所述第一高度信息，采用卡尔曼滤波、最小二乘法、物理滤波任意一种方式形成所述第一高度信息；

当子级近地着陆段时，所述子级导航子系统结合第一卫星导航信息与回收导航地面配合子系统中的卫星导航差分站的差分信号，进行差分导航运算；

所述子级导航子系统还包括第一视觉导航传感器，所述第一视觉导航传感器输出第一视觉导航信息，当子级近地着陆段时，将所述第一惯性导航信息、所述第一卫星导航信息、所述第一视觉导航信息和所述第一高度信息输入卡尔曼全局滤波器进行最优估算，输出高精度导航结果，用于近地着陆段的制导控制。

2.根据权利要求1所述的可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，还包括：

当助推级回收再入段时，助推级导航子系统中的第二惯性导航装置和第二卫星导航接收机分别输出第二惯性导航信息和第二卫星导航信息，所述助推级导航子系统利用第二雷达高度计完成第二高度信息的第二组合信息，所述助推级导航子系统将所述第二惯性导航信息、所述第二卫星导航信息和所述第二高度信息合并成所述第二组合信息，所述第二组合信息用于火箭助推级再入段的制导控制；

所述第二雷达高度计输出的原始高度信息，需要经过和所述第二惯性导航信息和所述第二卫星导航信息的组合形成所述第二高度信息，采用卡尔曼滤波、最小二乘法、物理滤波任意一种方式形成所述第二高度信息；

当助推级近地着陆段时，所述助推级导航子系统结合第二卫星导航信息与所述卫星导航差分站的差分信号，进行差分导航运算。

3.根据权利要求2所述的可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，所述助推级导航子系统还包括第二视觉导航传感器，所述第二视觉导航传感器输出第二视觉导航信息。

4.根据权利要求3所述的可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，还包括：

当助推级近地着陆段时，将所述第二惯性导航信息、所述第二卫星导航信息、所述第二视觉导航信息和所述第二高度信息输入卡尔曼全局滤波器进行最优估算，输出高精度导航结果，用于近地着陆段的制导控制。

5.根据权利要求2-4任一项所述的可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，还包括：

运载火箭发射前，通过仪器舱导航子系统中的第三惯性导航装置进行方位自对准，建立初始基准导航坐标系。

6.根据权利要求5所述的可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，还包括：

所述仪器舱导航子系统将所述初始基准导航坐标系发送给所述子级导航子系统和/或所述助推级导航子系统并完成其初始基准导航坐标系的建立。

7.根据权利要求6所述的可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，还包括：

运载火箭处于一级飞行段时，所述仪器舱导航子系统进行所述第三惯性导航装置和第三卫星导航接收机的组合导航。

8.根据权利要求7所述的可回收运载火箭的导航方法，其特征在于，还包括：

运载火箭处于二级及上面级飞行段时，所述仪器舱导航子系统利用星敏感器完成姿态误差校正，用于将有效载荷送入预定轨道。