[发明专利]一种运载火箭推力下降故障的跨滑行段解析制导重构方法

说明书

本申请提供一种运载火箭推力下降故障的跨滑行段解析制导重构方法，该方法估计第二主动段变轨速度增量ΔV_B、第二主动段飞行时间t_k、第一主动段剩余飞行时间t_go1、第一主动段终端状态；根据ΔV_B、t_k、t_go1、第一主动段终端状态确定滑行轨道；通过解析闭环制导进入滑行轨道；在滑行轨道的远地点进行变轨，利用解析闭环制导飞向目标轨道。本申请提供的方法先通过第二主动段变轨速度增量ΔV_B、第二主动段飞行时间t_k、第一主动段剩余飞行时间t_go1、第一主动段终端状态确定滑行轨道，再通过解析闭环制导进入滑行轨道，在滑行轨道的远地点进行变轨，利用解析闭环制导飞向目标轨道，实现了运载火箭入轨级第一主动段出现推力下降故障情况下的自主救援。

技术领域

本申请涉及运载火箭控制技术领域，尤其涉及一种运载火箭推力下降故障的跨滑行段解析制导重构方法。

背景技术

运载火箭在从发射台上点火起飞直到将航天器送人预定轨道的过程中，分为主动段和滑行段。

主动段为火箭发动机工作期间飞行的轨道段，滑行段为发动机关机后不产生推力的轨道段，即惯性飞行段。

针对存在滑行段的运载火箭飞行任务剖面，解决运载火箭入轨级第一主动段出现推力下降故障情况下的自主救援问题成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术缺陷之一，本申请提供了一种运载火箭推力下降故障的跨滑行段解析制导重构方法。

本申请第一个方面，提供了一种运载火箭推力下降故障的跨滑行段解析制导重构方法，所述方法包括：

估计第二主动段变轨速度增量ΔV_B、第二主动段飞行时间t_k、第一主动段剩余飞行时间t_go1、第一主动段终端状态；

根据ΔV_B、t_k、t_go1、第一主动段终端状态确定滑行轨道；

通过解析闭环制导进入所述滑行轨道；

在所述滑行轨道的远地点进行变轨，利用解析闭环制导飞向目标轨道。

可选地，所述滑行轨道的轨道倾角与所述目标轨道的轨道倾角相同；

所述滑行轨道的升交点经度与所述目标轨道的升交点经度相同。

可选地，ΔV_B＝V_B-V_TB；

其中，V_B为目标轨道近地点速度，V_TB为滑行轨道远地点速度。

可选地，

其中，μ为地球引力常系数，r_B为滑行轨道的远心距，n_T为待求解变量。

可选地，

其中，I_sp为发动机比冲，dm为故障后秒流量，m_s为结构质量，m_load为有效载荷质量。

可选地，

其中，m₀为故障时刻的质量，m_s为结构质量，m_load为有效载荷质量，dm为故障后秒流量。

可选地，第一主动段的俯仰程序角和偏航程序角ψ均为线性变化。

可选地，估计第一主动段终端状态，包括：