[发明专利]航天运载器的自适应迭代制导方法及制导装置

权利要求书

1.一种航天运载器的自适应迭代制导方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据惯性测量组合的测量信息实时更新发动机的等效比冲，其过程为：

选取等效比冲估计周期数，当前周期小于等效比冲估计周期数时，将发动机正常状态的比冲作为当前周期的等效比冲，将发动机正常状态的秒耗量作为当前周期的等效秒耗量；

当前周期大于或等于等效比冲估计周期数时，根据航天运载器的初始质量、当前周期以及当前周期的等效秒耗量，计算等效比冲估计系数；

利用惯性测量组合的测量信息进行导航计算，得到航天运载器飞行过程中的视速度与标准弹道视速度的偏差；

利用等效比冲估计系数以及航天运载器飞行过程中的视速度与标准弹道视速度的偏差对当前周期的等效比冲偏差和等效秒耗量进行估计；

利用当前周期的等效比冲偏差和等效秒耗量以及发动机正常状态的比冲和秒耗量对当前周期的等效比冲和等效秒耗量进行更新；

利用实时更新的发动机的等效比冲自适应调整迭代制导算法中与发动机工作状态相关的参数，获得适应发动机推力下降故障的飞行程序角。

2.根据权利要求1所述的航天运载器的自适应迭代制导方法，其特征在于，所述当前周期大于或等于等效比冲估计周期数时，根据航天运载器的初始质量、当前周期以及当前周期的等效秒耗量，计算等效比冲估计系数的过程为：

对齐奥尔科夫斯基公式进行泰勒展开，得到视速度增量为：

，

对视速度增量的表达式进行简化，得到：

，

式中，表示视速度，表示等效比冲，表示等效比冲偏差，表示等效秒耗量，表示等效秒耗量偏差；系数a和b为：

，

根据简化后的视速度增量的表达式，计算得到第周期的视速度增量，为：

；

根据系数a和b的表达式计算得到第周期的等效比冲估计系数和为：

，

式中，示第周期对应的时间，表示当前周期的等效秒耗量。

3.根据权利要求2所述的航天运载器的自适应迭代制导方法，其特征在于，所述利用惯性测量组合的测量信息进行导航计算，得到航天运载器飞行过程中的视速度与标准弹道视速度的偏差的过程为：

，

式中，表示航天运载器飞行过程中的视速度与标准弹道视速度的偏差，表示第周期的导航视速度，表示第周期的标准弹道视速度，其中，。

4.根据权利要求3所述的航天运载器的自适应迭代制导方法，其特征在于，所述利用等效比冲估计系数以及航天运载器飞行过程中的视速度与标准弹道视速度的偏差对当前周期的等效比冲偏差和等效秒耗量进行估计的过程为：

利用最近个周期的视速度增量对等效比冲偏差和等效秒耗量偏差进行在线估计，其中，估计指标为：

，

根据极值条件和，得到：

，

求解上述方程组，得到第周期的等效比冲偏差和等效秒耗量分别为：

，

。

5.根据权利要求4所述的航天运载器的自适应迭代制导方法，其特征在于，所述利用当前周期的等效比冲偏差和等效秒耗量以及发动机正常状态的比冲和秒耗量对当前周期的等效比冲和等效秒耗量进行更新的过程为：

，

，

式中，表示第周期的等效比冲偏差，表示第周期的等效秒耗量，表示发动机正常状态的比冲，表示发动机正常状态的秒耗量，表示第周期的等效比冲，表示第周期的等效秒耗量，表示发动机正常工作允许的比冲偏差百分比，表示发动机正常工作允许的秒耗量偏差百分比。