[发明专利]一种运载火箭滚动通道节能控制方法

说明书

本申请涉及非电变量的控制及调节系统技术领域，尤其涉及一种运载火箭滚动通道节能控制方法，所述节能控制方法包括，获取所述火箭的当前姿控总冲消耗量，判断所述当前姿控总冲消耗量是否大于预设的消耗量阈值；当判断结果为是，获取单位时间内所述当前姿控总冲消耗量的消耗量增量，判断所述消耗量增量是否大于预设的增量阈值；当判断结果为是，基于预设的偏差修正值，修正所述滚动通道的滚动角，以降低所述滚动通道的能量消耗。通过本申请提供的方法，有效降低运载火箭在返回过程中的能量损耗。

技术领域

本申请涉及非电变量的控制及调节系统技术领域，尤其涉及一种运载火箭滚动通道节能控制方法。

背景技术

为降低发射成本、提高运载效率，近年来可回收运载火箭的相关技术受到广泛关注。在可回收运载火箭中，有一类采用喷气式辅助动力系统进行滚动通道控制的火箭，其中部分火箭由于外形不对称，在火箭降落过程中，火箭内部的滚动通道所受到的大气干扰较大，滚动通道的姿态运动受到风速、风向、气动偏差等影响较大，造成影响的不确定因素较多。为了保证这类火箭的着陆精度，在火箭下降过程中，需要为辅助动力系统的姿控总冲提供更大的能耗。当姿控总冲能量不足，将导致滚动通道姿态失稳，降低火箭的着陆精度。

发明内容

为了减少运载火箭在返回过程中的姿控总冲能耗，

第一方面，本申请提供了一种运载火箭滚动通道节能控制方法，所述节能控制方法包括，

获取所述火箭的当前姿控总冲消耗量，判断所述当前姿控总冲消耗量是否大于预设的消耗量阈值；

当判断结果为是，获取单位时间内所述当前姿控总冲消耗量的消耗量增量，判断所述消耗量增量是否大于预设的增量阈值；

当判断结果为是，基于预设的偏差修正值，修正所述滚动通道的滚动角，以降低所述滚动通道的能量消耗。

进一步，所述当前姿控总冲消耗量通过以下公式计算获取：

式中：

I_t——表示当前姿控总冲消耗量；

I_t-1——表示前一单位时间姿控总冲消耗量；

ΔT——表示所述火箭内飞控软件计算出的步长；

F——表示所述火箭内辅助动力系统的单喷管推力；

n_x——表示所述火箭内辅助动力系统进行滚动通道控制时单次开机喷管个数；

P_x——表示所述火箭内辅助动力系统开关指令，若所述开关指令为开则P_x＝±1，若所述开关指令为关则P_x＝0。

进一步，所述单位时间设置为3-5秒。

进一步，所述偏差修正值为所述滚动通道的滚动力矩系数最大值对应的滚动角，与所述滚动力矩系数最小值对应的滚动角之差。

进一步，所述基于预设的偏差修正值，修正所述滚动通道的滚动角包括，获取所述火箭当前的实际滚动角，将所述实际滚动角叠加所述偏差修正值，作为所述火箭当前的运行滚动角。

进一步，所述偏差修正值设置为10°-30°。

进一步，当所述火箭当前飞行高度低于预设的临界高度时，将所述运行滚动角修正为所述实际滚动角，以提高所述火箭的着陆精度。

进一步，所述修正所述滚动通道的滚动角后还包括，将所述滚动通道当前开关门限设置为所述火箭当前飞行高度对应的开关门限预设值，以保证所述火箭的着陆精度。