本發明涉及一種航天器再入段航程預報方法，包括步驟：a.建立航天器再入段航程預報方程；b.求解航天器再入段航程的擬合系數；c.評定航天器再入段航程的預報誤差；d.確定航天器再入點速度值和再入角；e.計算航天器再入段航程。根據本發明的航天器再入段航程預報方法通過擬合公式計算再入段航程，可提高計算效率，同時具備較高的計算精度，適用于航天器再入返回再入段航程快速預報。

技術領域

本發明涉及一種航天器再入段航程預報方法。

背景技術

返回是指航天器沿其運行軌道或者經過變軌后沿過渡軌道進入地球大氣層，在空氣動力的作用下減速并著陸的過程。航天器在返回過程中的運行軌跡稱為返回軌道。航天器在大氣層內飛行起點至終點經歷的地心角稱為再入航程角。以一定參考半徑衡量，再入航程角對應的圓弧長度為再入航程。

在諸多再入飛行規劃與決策問題中，需要對航天器再入大氣層的飛行航程進行預報，根據預報再入航程調整飛行任務規劃與再入飛行策略。

航天器返回再入航程預報問題的核心是在確定的再入條件下，通過數值計算或者解析計算的方式獲得再入段飛行航程。通過數值計算的方式，對航天器器載計算機的計算能力要求較高。解析計算的方式，對航天器器載計算機的計算能力要求較低，計算簡單，效率高。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種航天器再入段航程預報方法。

為實現上述發明目的，本發明提供一種航天器再入段航程預報方法，包括以下步驟：

a.建立航天器再入段航程預報方程；

b.求解航天器再入段航程的擬合系數；

c.評定航天器再入段航程的預報誤差；

d.確定航天器再入點速度值和再入角；

e.計算航天器再入段航程。

根據本發明的一個方面，在所述a步驟中，選定預報方程的初始階次，確定航天器再入段航程預報方程和需要求解的預報系數。

根據本發明的一個方面，在所述b步驟中，在確定的航天器再入速度范圍和再入角范圍內固定再入段傾側角進行再入段六自由度仿真，記錄每條再入彈道的再入速度、再入角和再入段航程，根據六自由度仿真結果，以再入速度、再入角和再入段航程作為輸入值，求解關于預報系數的線性方程組，得出確定的再入段傾側角下不同再入速度范圍和不同再入角范圍組合對應的再入段航程擬合系數。

根據本發明的一個方面，在所述c步驟中，在確定再入段航程擬合系數的基礎上，根據六自由度再入彈道的航程仿真結果與采用再入段航程預報方程的預報結果，計算預報誤差，然后根據預報誤差與期望預報誤差的關系，調整再入段航程預報方程的階次。

根據本發明的一個方面，在所述d步驟中，對于需要進行再入段航程預報的應用，計算再入前滑行軌道至再入點，得到再入速度和再入角。

根據本發明的一個方面，在所述e步驟中，根據再入速度和再入角確定再入段航程擬合系數，以再入速度和再入角作為輸入值，采用再入段航程預報方程計算再入段航程。

根據本發明的航天器再入段航程預報方法，通過擬合公式計算再入段航程，可提高計算效率，同時具備較高的計算精度，適用于航天器再入返回再入段航程快速預報。

采用該方法可以快速預報航天器再入段航程，對亞軌道再入、近地軌道再入和深空跳躍式再入的再入段航程預報具有實際應用價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。