[发明专利]一种基于轨道预报的运载火箭入轨轨迹规划方法

权利要求书

1.一种基于轨道预报的运载火箭入轨轨迹规划方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、基于轨道预报建立运载货架入轨飞行问题模型；

根据任务需求，确定运载火箭入轨飞行的推滑推飞行模式，采用轨道预报公式对滑行段飞行进行描述，建立运载火箭入轨最优控制问题模型；

步骤二、建立运载火箭入轨凸优化子问题；

根据步骤一建立的运载火箭入轨最优控制问题模型，通过线性化方法将其转化为运载火箭入轨凸优化子问题；

步骤三、给定初始猜想、迭代求解运载火箭入轨凸优化子问题。

2.根据权利要求1所述的一种基于轨道预报的运载火箭入轨轨迹规划方法，其特征在于：在步骤一中所述的“推滑推飞行模式”，是运载火箭入轨飞行过程中两次全推段的飞行时间与滑行段飞行时间；

在步骤一中所述的“轨道预报公式”，为：

式中r₀与v₀分别为滑行段起始时刻的位置、速度，r_c与v_c分别为滑行段起始时刻的位置、速度，μ为地球引力常数，β为归一化滑行段飞行时间。

3.根据权利要求1所述的一种基于轨道预报的运载火箭入轨轨迹规划方法，其特征在于：在步骤一中所述的“运载火箭入轨最优控制问题模型”，为：

min-γκ₂

r₁(t_1,f)＝r₀,v₁(t_1,f)＝v₀,r₂(t_2,0)＝r_c,v₂(t_2,0)＝v_c

h_1,f＝h_1,set,L_1,f＝L_1,set,h_2,f＝h_2,set,L_2,f＝L_2,set,r_p(t_2,f)＝r_p,set (2)

r₁(t_1,0)＝r_1,0,v₁(t_1,0)＝v_1,0

式中r_l与v_l分别为全推段运载火箭的位置、速度，u_l为全推段运载火箭的推力加速度，a_l为全推段火箭允许的最大推力加速度，g_l为全推段火箭所受的重力加速度，t_1,0与t_2,0分别为两个全推段的起始飞行时刻，t_1,f与t_2,f分别为两个全推段的飞行时间，h_1,f与h_2,f分别为两个全推段终端运载火箭所处的轨道面法向量，h_1,set与h_2,set分别为任务给定的两个全推段终端对应的轨道面法向量，κ₁与κ₂分别为两个全推段终端运载火箭的动量矩矢量模值，L_1,f与L_2,f分别为两个全推段终端运载火箭拉普拉斯矢量，L_1,set与L_2,set分别为任务给定的两个全推段终端对应的拉普拉斯矢量，r_p为运载火箭当前状态对应轨道的近地点高度，r_p,set为任务给定的终端近地点高度，r_1,0与v_1,0为运载火箭的初始位置与速度，γ为惩罚因子。