[发明专利]摄动轨道机动瞄准方法和装置

权利要求书

1.一种摄动轨道机动瞄准方法，其特征在于，包括步骤：

根据建立的微分代数摄动轨道递推模型，提取得到航天器机动终端位置关于初始速度的高阶状态转移多项式；

根据所述高阶状态转移多项式，建立微分代数反向映射摄动兰伯特模型；

根据所述微分代数反向映射摄动兰伯特模型，建立微分代数同伦迭代摄动兰伯特模型；

获取所述航天器的初始速度预测数据，输入所述微分代数同伦迭代摄动兰伯特模型进行求解，得到所述初始速度预测数据对应的摄动兰伯特解；

根据所述摄动兰伯特解控制所述航天器进行摄动轨道机动瞄准；

所述根据所述微分代数反向映射摄动兰伯特模型，建立微分代数同伦迭代摄动兰伯特模型的步骤，包括：

获取所述微分代数同伦迭代摄动兰伯特模型的摄动输入参数；所述摄动输入参数为初始速度预估值；

将所述初始速度预估值输入所述微分代数摄动轨道递推模型，得到所述初始速度预估值对应的终端位置矢量；

根据所述初始速度预估值对应的终端位置矢量与目标位置，计算得到位置误差矢量；

将所述目标位置与当前次迭代使用的终端位置之差的模，与所述终端误差容许门限进行大小比较处理；

若所述目标位置与当前次迭代使用的终端位置之差的模小于所述终端误差容许门限，则停止迭代计算并返回计算成功标志；

所述根据所述高阶状态转移多项式，建立微分代数反向映射摄动兰伯特模型的步骤，还包括：

若所述目标位置与当前次迭代使用的终端位置之差的模大于或等于所述终端误差容许门限，则设定下一次迭代使用的终端位置为当前次迭代使用的终端位置与误差增量之和；所述误差增量为迭代步长与所述位置误差矢量之积；

将当前次迭代使用的初始速度预测值和下一次迭代使用的所述终端位置，输入所述微分代数反向映射摄动兰伯特模型进行迭代求解处理；

若迭代求解成功，则设定下一次迭代使用的初始速度预测值等于迭代预测值并增大所述迭代步长后，返回执行所述将所述目标位置与当前次迭代使用的终端位置之差的模，与所述终端误差容许门限进行大小比较处理的步骤；

其中，所述迭代预测值为对所述微分代数反向映射摄动兰伯特模型进行迭代得到的下一次迭代使用的初始速度预测值，所述迭代步长小于r₂表示所述目标位置，表示当前次迭代使用的所述终端位置，表示所述位置误差矢量，i表示自然数；

所述根据所述高阶状态转移多项式，建立微分代数反向映射摄动兰伯特模型的步骤，还包括：

若迭代求解失败，则确定所述迭代步长是否小于设定的最小步长门限；

若所述迭代步长小于设定的最小步长门限，则停止迭代处理并返回计算失败标志；

所述根据所述高阶状态转移多项式，建立微分代数反向映射摄动兰伯特模型的步骤，还包括：

若所述迭代步长大于设定的最小步长门限，则减小所述迭代步长并返回执行所述将所述目标位置与当前次迭代使用的终端位置之差的模，与所述终端误差容许门限进行大小比较处理的步骤。

2.根据权利要求1所述的摄动轨道机动瞄准方法，其特征在于，所述微分代数摄动轨道递推模型通过如下步骤建立：

获取所述航天器的摄动轨道微分方程，积分所需的位置初始值、速度初始值和积分时间长度；其中，所述位置初始值为所述航天器的初始位置矢量，所述速度初始值为所述航天器的初始速度对应的微分代数，所述积分时间长度为所述航天器的飞行时间；

对所述航天器的摄动轨道微分方程进行积分，以微分代数表示的终端位置与速度，得到所述微分代数摄动轨道递推模型。

3.根据权利要求2所述的摄动轨道机动瞄准方法，其特征在于，所述根据建立的微分代数摄动轨道递推模型，提取得到航天器机动终端位置关于初始速度的高阶状态转移多项式的步骤，包括：

提取所述微分代数摄动轨道递推模型中以微分代数表示的所述终端位置，得到所述终端位置关于初始速度的高阶状态转移多项式。