[发明专利]航天器快速交会的运载火箭任务规划方法

权利要求书

1.一种航天器快速交会的运载火箭任务规划方法，用于运载火箭的追踪航天器与空间在轨的目标航天器交会，其特征在于，包括以下步骤：

使运载火箭预留推进剂，并根据运载火箭预留的推进剂，确定追踪航天器入轨后升交点地理经度的经度调整值；

根据经度调整值和运载火箭的多个可选发射地，计算追踪航天器入轨后能与目标航天器交会的地理经度区间；

根据地理经度区间和目标航天器绕行地球一天所有圈次的升交点地理经度，确定追踪航天器能与目标航天器交会的理论升交点地理经度和运载火箭的选定发射地；

根据选定发射地和理论升交点地理经度计算运载火箭的理论发射时间；

以选定发射地和理论发射时间发射运载火箭，使追踪航天器进入交会轨道。

2.如权利要求1所述的航天器快速交会的运载火箭任务规划方法，其特征在于，根据经度调整值和运载火箭的多个可选发射地，计算追踪航天器入轨后能与目标航天器交会的地理经度区间，具体步骤如下：

分别计算追踪航天器在运载火箭的每个可选发射地，采用升轨发射或降轨发射后，能与目标航天器交会的地理经度区间。

3.如权利要求2所述的航天器快速交会的运载火箭任务规划方法，其特征在于，计算追踪航天器在运载火箭的每个可选发射地，采用升轨发射或降轨发射后，能与目标航天器交会的地理经度区间，具体计算公式如下：

A＝[L_s-δ,L_s+δ]∪[L_j-δ,L_j+δ]；

其中L_s为追踪航天器从某个可选发射地，采用升轨发射后对应的升交点地理经度；L_j为追踪航天器从同一个可选发射地，采用降轨发射后对应的升交点地理经度；δ为经度调整值。

4.如权利要求3所述的航天器快速交会的运载火箭任务规划方法，其特征在于：经度调整值δ不小于8°。

5.如权利要求1所述的航天器快速交会的运载火箭任务规划方法，其特征在于，根据地理经度区间和目标航天器绕行地球一天所有圈次的升交点地理经度，确定追踪航天器能与目标航天器交会的理论升交点地理经度和运载火箭的选定发射地，具体步骤如下：

以某时刻T₀目标航天器的轨道要数为基准，依次计算目标航天器升交点地理经度的进动速率、目标航天器的轨道交点周期以及目标航天器每绕地球一圈时升交点地理经度的变化值；

根据升交点地理经度的变化值，统计目标航天器自时刻T₀开始，绕行地球一天的所有圈次的升交点地理经度，选择其中位于地理经度区间内的升交点地理经度作为追踪航天器能与目标航天器交会的理论升交点地理经度，并根据该理论升交点地理经度和地理经度区间确定运载火箭的选定发射地。

6.如权利要求5所述的航天器快速交会的运载火箭任务规划方法，其特征在于，根据选定发射地和理论升交点地理经度计算运载火箭的理论发射时间，具体步骤如下：

根据选定发射地确定追踪航天器发射后的升交点地理经度，再计算理论升交点地理经度与该升交点地理经度的升交点地理经度差ΔL；

根据目标航天器的轨道倾角、追踪航天器的轨道倾角和升交点地理经度差，分别计算目标航天器和追踪航天器满足交会条件所需的相位角u₁和u₂；

计算目标航天器自时刻T₀运行至相位角u₁所需的时间t₁；

计算追踪航天器自发射至入轨并第一次运行至相位角u₂所需时间t₂；

计算运载火箭的理论发射时间t_DH，其中t_DH＝T₀+t₁-t₂。