[发明专利]一种分离体散布特性预示方法

权利要求书

1.一种分离体散布特性预示方法，其特征在于：

第1步 根据运载火箭发射地点、发射轨道的类型、制导方案与载荷的质量进行典型弹道计算，提取分离体初始运动状态；

第2步 计算分离体运动的标准弹道，获取分离体落点的位置信息；

第3步 在各类总体参数摄动条件下，计算分离体运动的初始运动状态的偏差量；

第4步 设置分离体运动初始状态摄动服从的分布类型；

第5步 进行分离体蒙特卡洛数字仿真，获取分离体落点位置的散布特性。

2.根据权利要求1所述的一种分离体散布特性预示方法，特别的三级运载火箭分离体散布特性预示方法是：

第1步 根据运载火箭发射地点、发射轨道的类型、制导方案与载荷的质量进行典型弹道计算，提取分离体初始运动状态；

假设一、二级分离体运动的初始状态分别为x_flt1，x_flt2

其中：t表示分离体运动的初始时刻，Vx表示分离体x运动方向的初始速度，Vy表示分离体y运动方向的初始速度，Vz表示分离体z运动方向的初始速度，x表示分离体x运动方向的初始位置，y表示分离体y运动方向的初始位置，z表示分离体z运动方向的初始位置，m表示分离体质量，表示分离体俯仰角的大小，ψ表示分离体偏航角的大小，γ表示分离体滚转角的大小，脚码1,2分别表示一级分离体和二级分离体；

分离体由分离机构实施分离，假设分离的速度为V_fl，将分离速度投影到分离体的本体坐标系下，转换的计算方法为：

Vx_flVy_flVz_fl=Vfl·A]]>

其中：矩阵A为转换矩阵，具体表达式如下：

考虑到分离机构分离速度对分离体初始运动状态的影响，分离体初始运动的速度变化为：

Vx2=Vx1+Vx_flVy2=Vy1+Vy_flVz2=Vz1+Vz_fl]]>

其中：V_{x_fl}、V_{y_fl}与V_{z_fl}表示分离机构三个方向的分离速度，V_x1、V_y1与V_z1表示分离体初始运动的速度，V_x2、V_y2与V_z2表示考虑分离机构的影响后分离体初始运动的速度；

第2步 计算分离体运动的标准弹道，获取分离体落点的位置信息；

第3步 在各类总体参数摄动条件下，计算分离体运动的初始运动状态的偏差量，总体参数摄动的类型如下表所示：

一级分离体在其弹道数值计算中偏差项包括：

表1一级分离体偏差项类别

二级分离体在其弹道数值计算中偏差项包括：

表2二级分离体偏差项类别

序号偏差项单位1一级发动机总冲偏差m/s·kg2二级发动机总冲偏差m/s·kg3一级发动机燃速偏差kg/s4二级发动机燃速偏差kg/s5一级阻力系数偏差无量纲6大气密度偏差kg/m³7一子级结构质量偏差kg8二子级结构质量偏差kg9三子级结构质量偏差kg10末子级结构质量偏差kg11风场/

第4步 设置分离体运动初始状态摄动服从的分布类型；

第5步 进行分离体蒙特卡洛数字仿真，获取分离体落点位置的散布特性：

(1)建立精确的系统数学模型，

(2)确定运载火箭飞行过程中的各种随机干扰因素及其分布规律，

(3)根据各随机干扰的分布规律，构造相应的数学概率模型，以产生随机干扰变量的抽样值，

(4)将随机抽样值输入到数学模型，建立仿真模型，模拟多次发射，得到随机弹道参量的子样，

(5)对模拟发射结果进行统计处理。