[发明专利]一种运载火箭大推力直接入轨高精度姿态控制方法和系统

权利要求书

1.一种运载火箭大推力直接入轨高精度姿态控制方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤1、在火箭主发动机关机时刻，通过制导系统发出的关机时间确定滚动通道增益系数动态调整起始时间t_{g_b}；

步骤2、确定非线性调节时间t₁；

步骤3、确定增益调整时间参数Δt₁；

步骤4、计算主发动机关机后滚动通道增益；

步骤5、飞行控制系统利用求解出的主发动机关机后滚动通道增益，计算得到主发动机关机后效段姿态控制系统的控制指令，对运载火箭进行姿态控制；

步骤2中，t₁＝t_{g_end}-t_{g_b}；

t_{g_end}为发动机的推力下降到额定推力的70％时对应时刻；

步骤3中，Δt₁满足限制条件：

步骤4中，主发动机关机后滚动通道增益包括：关机后效段滚动通道静态增益、关机后效段滚动通道动态增益；

关机后效段滚动通道静态增益的增益系数a_g0(t)如下：

其中：a_g0表示主发动机关机时刻滚动通道静态增益系数，t表示时间；

关机后效段滚动通道动态增益的增益系数a_g1(t)如下：

其中，a_g1表示主发动机关机时刻滚动通道动态增益系数。

2.一种运载火箭大推力直接入轨高精度姿态控制系统，其特征在于，包括：第一模块、第二模块、飞行控制系统；

第一模块，用于在火箭主发动机关机时刻，通过制导系统发出的关机时间确定滚动通道增益系数动态调整起始时间t_{g_b}；确定非线性调节时间t₁和增益调整时间参数Δt₁；

第二模块，用于计算主发动机关机后滚动通道增益；

飞行控制系统，利用求解出的主发动机关机后滚动通道增益，计算得到主发动机关机后效段姿态控制系统的控制指令，对运载火箭进行姿态控制；

第一模块中，t₁＝t_{g_end}-t_{g_b}；

其中，t_{g_end}为发动机的推力下降到额定推力的70％时对应时刻；

第一模块中，Δt₁满足限制条件：

第二模块中，主发动机关机后滚动通道增益包括：关机后效段滚动通道静态增益，关机后效段滚动通道动态增益；具体如下：

/

其中：a_g0(t)为关机后效段滚动通道静态增益系数；a_g0表示主发动机关机时刻滚动通道静态增益系数，t表示时间；a_g1(t)为关机后效段滚动通道动态增益系数；a_g1表示主发动机关机时刻滚动通道动态增益系数。