[发明专利]一种运载火箭质量特性及动力学关键参数在线辨识方法

摘要

本发明涉及一种运载火箭质量特性及动力学关键参数在线辨识方法，该方法基于六自由度飞行动力学方程和未知参数动态方程，通过构造增广状态方程实现对状态和参数的同时估计，从而可同时获得需要辨识的参数向量及状态向量，这种方法最大的优势在于可以根据输出量对未知参数进行估计，在系统发生变化时，可以准确获得质量特性及动力学关键参数的估计结果，可为运载火箭控制参数在线优化调整奠定关键的技术基础；同时该辨识方法可以实现在线状态和参数同时估计，对降低火箭系统偏差设计的保守性和提高火箭对故障状态的适应性具有重大意义，可为未来火箭设计提供有益的参考。

主权项

1.一种运载火箭质量特性及动力学关键参数在线辨识方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、根据运载火箭六自由度飞行动力学方程，得到状态方程和测量方程；(2)、将所述状态方程和测量方程转换为状态向量方程；(3)、根据所述状态向量方程和需要辨识的参数向量方程组合后得到增广状态方程；(4)、将增广状态方程进行离散化，转化为离散迭代方程；(5)、根据所述离散迭代方程，采用滤波算法得到需要辨识的参数向量，同时得到状态向量；所述步骤(1)中的状态方程如下：测量方程如下：其中：w_i为状态噪声；v_i为测量噪声，X_a,Y_a,Z_a为发射惯性坐标系下的坐标，V_ax,V_ay,V_az为发射惯性坐标系下x、y、z方向的速度，ψ,γ为发射惯性坐标系下的姿态角，为箭体坐标系下绕x、y、z轴的姿态角速度；δ_ψ,δ_γ为发动机摆角；g_ax,g_ay,g_az为发射惯性坐标系下x、y、z方向的引力加速度；X_r为发动机推力作用点与火箭理论尖点的距离，Z_r为发动机推力作用点与火箭轴线的距离；M为火箭质量，J_x1,J_y1,J_z1为箭体坐标系下绕x、y、z轴的火箭转动惯量，X_z为火箭质心与火箭理论尖点的距离，P为单台发动机推力。