[发明专利]运载火箭控制方法、运载火箭、电子设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种运载火箭控制方法、运载火箭、电子设备及存储介质，涉及航空航天技术领域，其中方法包括：获取运载火箭在当前飞行时刻的目标攻角、实时侧滑角和在发射坐标系中的实时速度矢量；基于所述实时速度矢量，确定所述运载火箭在所述当前飞行时刻的实时弹道倾角和实时弹道偏角；基于所述实时弹道倾角、所述实时弹道偏角、所述目标攻角、所述实时侧滑角，以及所述运载火箭在所述当前飞行时刻的姿态关联关系，确定所述运载火箭在所述当前飞行时刻的实时俯仰角和实时偏航角；对所述运载火箭的飞行姿态进行控制。本申请提供的方法和装置，提高了俯仰角和偏航角的求解效率，提高了运载火箭的控制响应速度。

技术领域

本申请涉及航空航天技术领域，具体而言，涉及一种运载火箭控制方法、运载火箭、电子设备及存储介质。

背景技术

在运载火箭的研制过程中，弹道设计是一项需要进行顶层规划和首先研究的总体设计工作，它为制导控制系统和箭体结构系统设计提供输入，因此弹道设计是一项非常重要的工作。运载火箭在沿着弹道飞行时，一般都是采用程序角转弯的控制方式，预先设计一个指令攻角，然后由指令攻角换算得到火箭在发射惯性坐标系的姿态角。该姿态角至少包括俯仰角和偏航角。

因此，如何快速而准确地确定运载火箭的俯仰角和偏航角，提高运载火箭的控制响应速度成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种运载火箭控制方法、运载火箭、电子设备及存储介质，用于解决如何快速而准确地确定运载火箭的俯仰角和偏航角，提高运载火箭的控制响应速度的技术问题。

本申请提供一种运载火箭控制方法，包括：

获取运载火箭在当前飞行时刻的目标攻角、实时侧滑角和在发射坐标系中的实时速度矢量；

基于所述实时速度矢量，确定所述运载火箭在所述当前飞行时刻的实时弹道倾角和实时弹道偏角；

基于所述实时弹道倾角、所述实时弹道偏角、所述目标攻角、所述实时侧滑角，以及所述运载火箭在所述当前飞行时刻的姿态关联关系，确定所述运载火箭在所述当前飞行时刻的实时俯仰角和实时偏航角；

基于所述实时俯仰角和所述实时偏航角对所述运载火箭的飞行姿态进行控制；

其中，所述姿态关联关系是基于所述运载火箭的发射惯性坐标系、发射坐标系、速度坐标系和箭体坐标系之间的姿态转移矩阵确定的。

在一些实施例中，所述姿态关联关系是基于如下步骤确定的：

基于所述运载火箭的方位角、发射点地理纬度、当前飞行时刻，以及地球自转角速度，确定所述发射惯性坐标系变换到所述发射坐标系的第一姿态转移矩阵；

基于所述运载火箭在当前飞行时刻的实时速度倾角、实时弹道偏角和实时弹道倾角，确定所述发射坐标系变换到所述速度坐标系的第二姿态转移矩阵；

基于所述运载火箭在当前飞行时刻的目标攻角和实时侧滑角，确定所述速度坐标系变换到所述箭体坐标系的第三姿态转移矩阵；

基于所述第一姿态转移矩阵、所述第二姿态转移矩阵和所述第三姿态转移矩阵，确定所述发射惯性坐标系变换到所述箭体坐标系的第四姿态转移矩阵；

基于所述运载火箭在当前飞行时刻在所述发射惯性坐标系中的实时俯仰角、实时偏航角和实时滚转角，确定所述发射惯性坐标系变换到所述箭体坐标系的第五姿态转移矩阵；

基于所述第四姿态转移矩阵和所述第五姿态转移矩阵，确定所述姿态关联关系。

在一些实施例中，所述基于所述运载火箭的方位角、发射点地理纬度、当前飞行时刻，以及地球自转角速度，确定所述发射惯性坐标系变换到所述发射坐标系的第一姿态转移矩阵，包括：