[发明专利]一种系绳释放过程绳长修正方法和系统

说明书

本发明公开了一种系绳释放过程绳长修正方法和系统，该方法包括：将绳系卫星系统的系绳释放全过程划分为三个阶段：加速段、匀速段和减速段；确定绳速波动量和绳长波动量；判断绳长波动量是否满足预设条件；根据绳长波动量与预设条件的判断结果，选择绳速波动量或绳长波动量，并结合加速段和减速段的采样长度，对匀速段的期望释放时间进行修正，得到匀速段的实际释放时间。本发明通过加速段的期望释放长度与实际释放长度的比对，提前预估减速段可能的实际释放长度，将加速段及减速段产生的绳长偏差在匀速段进行修正，实现了系绳释放长度的被动调整，避免了释放到位后再次调整系绳释放速度导致的一系列问题，简化了释放过程绳长控制。

技术领域

本发明属于控制技术领域，尤其涉及一种系绳释放过程绳长修正方法和系统。

背景技术

绳系组合体通常为组合体形式发射入轨。系绳在轨逐渐释放，直至释放到给定长度，构成稳定的绳系系统。系绳释放过程，通常给定期望的释放长度。为了满足释放过程尽量平稳，需对释放过程进行规划。

系绳释放装置由于存在时延、波动及随机误差等，导致实际系绳释放速度及释放长度与期望值相比有一定偏差。目前文献所能查到的系绳释放通常没有直接考虑系绳释放装置的跟踪误差，即没有考虑实际释放长度与期望长度之间的偏差。

此外，为了修正释放过程系绳长度偏差，目前文献通常采用释放到位后对系绳长度进行闭环控制；这一方面需要再次引入系绳释放装置的回收或者释放动作，破坏系统稳定性；另一方面，调整系绳释放速度，可能引入张力，对母星及子星姿态造成扰动。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种系绳释放过程绳长修正方法和系统，通过加速段的期望释放长度与实际释放长度的比对，提前预估减速段可能的实际释放长度，将加速段及减速段产生的绳长偏差在匀速段进行修正，实现了系绳释放长度的被动调整，避免了释放到位后再次调整系绳释放速度导致的一系列问题，简化了释放过程绳长控制。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种系绳释放过程绳长修正方法，包括：

根据系绳释放速度，将绳系卫星系统的系绳释放全过程划分为三个阶段：加速段、匀速段和减速段；

根据加速段系绳的期望释放速度和实际释放速度，确定绳速波动量；

根据加速段系绳的期望释放长度和实际释放长度，确定绳长波动量；

判断绳长波动量是否满足预设条件；

根据绳长波动量与预设条件的判断结果，选择绳速波动量或绳长波动量，并结合加速段和减速段的采样长度，对匀速段的期望释放时间ΔT进行修正，得到匀速段的实际释放时间

在上述系绳释放过程绳长修正方法中，根据加速段系绳的期望释放速度和实际释放速度，确定绳速波动量，包括：

对加速段系绳的期望释放速度与实际释放速度进行采样，得到加速段任一采样时刻系绳的期望释放速度和实际释放速度其中，h表示采样步长，k表示第k个采样点；

根据和计算得到加速段任一采样时刻系绳的期望释放速度与实际释放速度的速度偏差

对速度偏差进行平均，得到绳速波动量

其中，N₁表示加速段全过程的采样个数。

在上述系绳释放过程绳长修正方法中，根据加速段系绳的期望释放长度和实际释放长度，确定绳长波动量，包括：

对加速段系绳的期望释放长度与实际释放长度进行采样，得到加速段任一采样时刻系绳的期望释放长度l₁(kh)和实际释放长度