[发明专利]一种防热罩级间分离状态预报与安全性分析方法

权利要求书

1.一种防热罩级间分离状态预报与安全性分析方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：获取进入舱和防热罩的视加速度差；

步骤二：获取防热罩受到的分离作动力、气动力数据和进入舱加速度计的比力数据，并根据防热罩受到的分离作动力、气动力数据和进入舱加速度计的比力数据得到防热罩与进入舱在分离方向的加速度差；

步骤三：根据进入舱和防热罩的视加速度差以及防热罩与进入舱在分离方向的加速度差得到分离状态方程，并根据分离状态方程得到防热罩与进入舱之间沿分离方向的运动；

步骤四：获取进入舱的运动状态，根据防热罩与进入舱之间沿分离方向的运动以及进入舱的运动状态对防热罩在分离机构约束下的运动状态进行状态预报；

步骤五：根据状态预报得到防热罩离开分离机构时的速度，并根据防热罩离开分离机构时的速度预报防热罩分离后的运动状态；

步骤六：根据防热罩分离后的运动状态与进入舱的运动状态得到防热罩在进入舱体坐标系下的视运动；

步骤七：首先将进入舱的下轮廓简化为圆锥形，将防热罩的形状简化为正棱锥，然后根据防热罩在进入舱体坐标系下的视运动并采用射线追踪法得到射线距离、并根据射线距离选出进入舱与防热罩之间最短距离，进而得到最短距离曲线；

步骤八：根据最短距离曲线判断防热罩与进入舱的碰撞安全性。

2.根据权利要求1所述的一种防热罩级间分离状态预报与安全性分析方法，其特征在于所述视加速度差表示为：

a_rel＝(a_h-a_v)_x-(a_hc-a_vc)_x-(a_he-a_ve)_x-(a_hr-a_vr)_x

(a_hc-a_vc)_x＝0

(a_he-a_ve)_x＝0

其中，x_rel表示进入舱和防热罩分离距离，a_h表示防热罩的绝对加速度，a_hc表示防热罩的克里奥里斯加速度，a_he表示防热罩受到的角加速度引起的线加速度，a_hr表示防热罩的离心加速度，a_v表示进入舱的绝对加速度，a_vc表示进入舱的克里奥里斯加速度，a_ve表示进入舱受到的角加速度引起的线加速度，a_vr表示进入舱的离心加速度，()_x表示x轴分量，ω_y表示进入舱的偏航角速度，ω_z表示进入舱的俯仰角速度，a_rel表示进入舱和防热罩的视加速度差。

3.根据权利要求2所述的一种防热罩级间分离状态预报与安全性分析方法，其特征在于所述加速度差表示为：

其中，A_h表示防热罩受到的分离方向气动力，F_s表示分离作动力，m_h表示防热罩的质量，f表示进入舱加速度计的比力数据。

4.根据权利要求3所述的一种防热罩级间分离状态预报与安全性分析方法，其特征在于所述分离状态方程表示为：

其中，v_rel表示进入舱和防热罩分离速度，t₀表示进入舱与防热罩的分离初始时刻，t表示当前时刻，τ表示积分变量，e表示指数函数，D(τ)和W(t-τ)分别表示两个函数。