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[發明專利]一種基于直接法的火箭軟著陸軌跡規劃方法有效

專利信息
申請號: 202011483750.0 申請日: 2020-12-15
公開(公告)號: CN112629339B 公開(公告)日: 2021-08-03
發明(設計)人: 宋征宇;王聰;胡海峰;鞏慶海 申請(專利權)人: 北京航天自動控制研究所
主分類號: F42B15/00 分類號: F42B15/00;F42B15/01;F42B10/48
代理公司: 北京一枝筆知識產權代理事務所(普通合伙) 11791 代理人: 張慶瑞
地址: 100000 *** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 直接 火箭 軟著陸 軌跡 規劃 方法
【權利要求書】:

1.一種基于直接法的火箭軟著陸軌跡規劃方法,其特征在于,包括以下步驟:

根據火箭軟著陸過程建立考慮推力變化率和程序角速度的火箭動力軟著陸段運動方程,其中,所述火箭動力軟著陸段運動方程為

D=0.5ρSrefCD||V||V

其中,r=[x,y,z]T為位置矢量,x為火箭在x軸的位置,y為火箭在y軸的位置,z為火箭在z軸的位置,V=[Vx,Vy,Vz]T為速度矢量,m為火箭質量,T為發動機推力幅值,D為氣動阻力,ρ為大氣密度,Sref為參考面積,CD為氣動阻力系數,g為目標系下的重力加速度矢量,Isp為發動機比沖,g0為海平面重力加速度,ψ為偏航角,為俯仰角,ωψ和分別表示俯仰角速度和偏航角速度,δT表示發動機推力變化率;

根據火箭軟著陸運動過程建立火箭動力軟著陸段狀態約束方程,其中,所述火箭動力軟著陸段狀態約束方程包括:火箭動力軟著陸段初始狀態約束方程、火箭動力軟著陸段終端狀態約束方程和火箭動力軟著陸段過程約束方程;

根據所述火箭動力軟著陸段狀態約束方程和所述火箭動力軟著陸段運動方程建立火箭動力軟著陸段在線軌跡規劃方程;

在線滾動規劃火箭著陸軌跡。

2.如權利要求1所述的一種基于直接法的火箭軟著陸軌跡規劃方法,其特征在于,根據火箭軟著陸過程建立考慮推力變化率和程序角速度的火箭動力軟著陸段運動方程,包括:

構建目標坐標系,在該所述目標系下描述火箭軟著陸三自由度質心運動;

構建火箭動力軟著陸段運動方程,其中,影響所述火箭動力軟著陸段運動的因素包括:推力變化率和程序角速度。

3.如權利要求2所述的一種基于直接法的火箭軟著陸軌跡規劃方法,其特征在于:所述火箭動力軟著陸段初始狀態約束方程為

[r0,V0,m0]=[r,V,m](t0)

其中,t0為火箭當前時刻,r0表示當前時刻火箭的位置,V0表示當前時刻火箭的速度,m0表示當前時刻火箭的質量。

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