[发明专利]采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法在审
申请号: | 202111614944.4 | 申请日: | 2021-12-20 |
公开(公告)号: | CN114489117A | 公开(公告)日: | 2022-05-13 |
发明(设计)人: | 李春;周朋;焦猛;白先民;刘海烨;许望晶;刘涛;刘靖雷;张章;王洁;滕海山 | 申请(专利权)人: | 北京空间机电研究所 |
主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 范晓毅 |
地址: | 100076 北京市丰*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采用 可控 实现 火箭 助推器 多目标 定点 回收 方法 | ||
1.一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1确定火箭助推器落区范围内的>1个目标点和>1个避障区,将避障区的几何中心作为避障点;
S2使翼伞进入最优目标点锁定模式,根据翼伞的飞行状态参数在>1个目标点中锁定最优目标点;
S3获取翼伞的飞行状态参数,所述翼伞的飞行状态参数包括翼伞高度信息,翼伞与最优目标点的距离,以及翼伞与最近避障点的距离;
S4根据翼伞的飞行状态参数使翼伞进入定向归航模式,盘旋销高模式,避障飞行模式,逆风着陆模式或雀降着陆模式;
S5循环进行步骤S2~S4,实现火箭助推器的实时回收及避障飞行。
2.根据权利要求1所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法,其特征在于,记翼伞高度为H,翼伞与最优目标点的距离为Ds,翼伞与最近避障点的距离为BGDis,所述步骤S4的具体步骤包括:
S4.1判断H是否≤逆风高度NFHight,如果是,翼伞进入逆风着陆模式,如果否,进入步骤S4.2;
S4.2判断H是否≤雀降高度QJHight,如果是,翼伞进入雀降着陆模式,如果否,进入步骤S4.3;
S4.3判断是否同时满足H≥避障模式判断高度BGHight且Ds>盘旋距离PXDis,如果是进入定向归航模式,如果否进入步骤S4.4;
S4.4判断是否同时满足H≥避障模式判断高度BGHight且Ds≤盘旋距离PXDis,如果是进入盘旋销高模式,如果否进入步骤S4.5;
S4.5判断是否同时满足H避障模式判断高度BGHight且BGDis≤避障安全距离BGAQDis,如果是进入避障飞行模式,如果否进入步骤S4.6;
S4.6进入定向归航模式。
3.根据权利要求1或2所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法,其特征在于,
定向归航模式时,翼伞沿与最优目标点的连线向最优目标点直线靠近;
盘旋销高模式时,翼伞围绕最优目标点盘旋下降;
避障飞行模式时,翼伞沿与最近避障点的连线直线远离最近避障点;
逆风着陆模式时,翼伞沿与风向来流方向相反方向飞行;
雀降着陆模式时,翼伞的水平和垂直速度同时降低到最小值。
4.根据权利要求1所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法,其特征在于,所述步骤S2中,最优目标点为与翼伞投影点距离最近的目标点;
所述步骤S3中,最近避障点为与翼伞投影点距离最近的避障点。
5.根据权利要求1所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法,其特征在于,所述步骤S2中,最优目标点的锁定方法如下:
S2.1根据如下公式计算翼伞投影点与每个目标点的距离:
其中,Distance为翼伞投影点距离任一目标点距离,radius为地球半径,La_Para为翼伞投影点纬度,Lon_Para为翼伞投影点经度,La_Destination为任一目标点纬度,Lon_Destination为任一目标点经度;
S2.2将距离翼伞投影点最近目标点设为最优目标点。
6.根据权利要求2所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法,其特征在于,所述步骤S4中,将避障区等效为圆形区域,避障安全距离BGAQDis为避障区的几何中心至避障区边缘的距离。
7.根据权利要求2所述的一种采用可控翼伞实现火箭助推器多目标定点回收避障方法,其特征在于,所述步骤S4中,避障模式判断高度BGHight的确定方法为:
BGHight≥BGAQDis/Ra;
其中,BGAQDis为避障安全距离,Ra为翼伞的滑翔比。
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