[发明专利]一种空间飞行器的规避机动控制方法及装置

权利要求书

1.一种空间飞行器的规避机动控制方法，其特征在于，包括：

基于空间飞行器与一个威胁的位置和速度，确定是否改变所述空间飞行器的期望速度方向；

基于所述空间飞行器与所述威胁的位置和最新的速度，构建所述空间飞行器的扰动矩阵；其中，所述扰动矩阵包含三种可调参数，所述可调参数分别为径向反应系数、切向反应系数和方向系数，所述径向反应系数和所述切向反应系数决定规避时机，所述方向系数决定规避方向；

利用所述扰动矩阵对所述空间飞行器的最新的速度进行修正，得到所述空间飞行器的期望规避速度；

基于所述期望规避速度和预设的轨道运动方程，得到所述空间飞行器的最终的轨控加速度，以将所述最终的轨控加速度作为所述空间飞行器的规避机动控制指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于空间飞行器与一个威胁的位置和速度，确定是否改变所述空间飞行器的期望速度方向，包括：

如果所述空间飞行器与所述威胁的位置和速度全部满足预设的触发条件，则改变所述空间飞行器的期望速度方向，否则不改变所述空间飞行器的期望速度方向；

所述触发条件包括：

所述空间飞行器指向所述威胁的位置向量和所述空间飞行器的速度向量的向量夹角大于90°；

所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述威胁的速度向量的向量夹角小于90°；

所述空间飞行器和所述威胁的相对位置差小于预设的警戒距离；其中，所述警戒距离大于预设的安全距离，所述安全距离为规避过程中所述空间飞行器和所述威胁的最小距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，令第一平面为所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述威胁的速度向量构成的平面，令第二平面为所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述空间飞行器的速度向量构成的平面；

所述空间飞行器的期望速度方向是按照如下至少一种方式进行改变的：

在所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述威胁的速度向量的向量夹角不等于0、所述威胁的速度向量位于所述第一平面中所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量的左侧、所述威胁的位置向量位于所述第二平面中所述空间飞行器的速度向量的左侧时，执行：解算出所述威胁的位置向量相对所述空间飞行器的速度向量的对称位置；基于所述空间飞行器的位置和该对称位置确定出虚拟目标位置；将所述空间飞行器的期望速度方向确定为所述空间飞行器的位置指向该虚拟目标位置的方向；

在所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述威胁的速度向量的向量夹角不等于0、所述威胁的速度向量位于所述第一平面中所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量的左侧、所述威胁的位置向量位于所述第二平面中所述空间飞行器的速度向量的右侧时，执行：基于所述空间飞行器和所述威胁的位置确定出虚拟目标位置；将所述空间飞行器的期望速度方向确定为所述空间飞行器的位置指向该虚拟目标位置的方向；

在所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述威胁的速度向量的向量夹角不等于0、所述威胁的速度向量位于所述第一平面中所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量的右侧、所述威胁的位置向量位于所述第二平面中所述空间飞行器的速度向量的左侧时，执行：基于所述空间飞行器和所述威胁的位置确定出虚拟目标位置；将所述空间飞行器的期望速度方向确定为所述空间飞行器的位置指向该虚拟目标位置的方向；

在所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述威胁的速度向量的向量夹角不等于0、所述威胁的速度向量位于所述第一平面中所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量的右侧、所述威胁的位置向量位于所述第二平面中所述空间飞行器的速度向量的右侧时，执行：解算出所述威胁的位置向量相对所述空间飞行器的速度向量的对称位置；基于所述空间飞行器的位置和该对称位置确定出虚拟目标位置；将所述空间飞行器的期望速度方向确定为所述空间飞行器的位置指向该虚拟目标位置的方向；

在所述威胁指向所述空间飞行器的位置向量和所述威胁的速度向量的向量夹角等于0时，执行：基于所述空间飞行器和所述威胁的位置确定出虚拟目标位置；将所述空间飞行器的期望速度方向确定为所述空间飞行器的位置指向该虚拟目标位置的方向。