一种火箭返回制导方法、装置、设备和介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114117628A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111337164.XG06F119/14(2020.01)(22)申请日2021.11.12(71)申请人航天科工火箭技术有限公司地址431400湖北省武汉市新洲区阳逻经济开发区红岗村阳逻开发区管委会五楼504室(72)发明人刘克龙黎桪左湛周鑫王志军岳小飞汪潋李晓苏邹延兵张昌涌龚习杨跃韩明晶夏龙王迎春王震(74)专利代理机构北京众达德权知识产权代理有限公司11570代理人杨海霞(51)Int.Cl.G06F30/15(2020.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种火箭返回制导方法、装置、设备和介质(57)摘要本发明公开了一种火箭返回制导方法、装置、设备和介质，确定火箭当前所处位置与目标点所在位置之间的矢径差量，以及火箭当前的飞行速度；根据矢径差量、火箭当前的飞行速度和时间的非整数次幂，确定火箭的目标天向加速度；根据目标天向加速度和火箭的预测质量，确定火箭发动机的目标推力；采用多项式制导算法求解目标北向加速度和目标东向加速度，结合目标推力确定火箭的程序姿态角，以供火箭的姿态控制系统根据程序姿态角对火箭进行返回制导。本申请通过非整数次幂式确定天向加速度，与传统的二次多项式确定加速度的方式相比，本申请能够将推力比约束在一定范围内，使得推力调节范围小，也就提高了发动机工作可靠性，降低了发动机的研发难度。CN114117628ACN114117628A权利要求书1/2页1.一种火箭返回制导方法，其特征在于，所述方法包括：确定火箭当前所处位置与目标点所在位置之间的矢径差量，以及所述火箭当前的飞行速度；根据所述矢径差量、所述火箭当前的飞行速度和时间的非整数次幂，确定所述火箭的目标天向加速度；根据所述目标天向加速度和所述火箭的预测质量，确定所述火箭的发动机的目标推力；采用多项式制导算法求解目标北向加速度和目标东向加速度，根据所述目标北向加速度、所述目标东向加速度和所述目标推力，确定所述火箭的程序姿态角，以供所述火箭的姿态控制系统根据所述程序姿态角对所述火箭进行返回制导。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定火箭当前所处位置与目标点所在位置之间的矢径差量，包括：获取所述火箭当前所处位置的第一地心矢径，以及所述火箭的目标点所在位置的第二地心矢径；将所述第一地心矢径和所述第二地心矢径投影至目标点的北天东坐标系中，确定所述火箭当前所处位置与目标点所在位置之间的所述矢径差量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述火箭当前的飞行速度，包括：确定所述火箭当前在目标点的北天东坐标系中的飞行速度。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标天向加速度为：其中，所述a1(t)为天向加速度，C0和C1为待定常矢量，t为时间。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用多项式制导算法求解目标北向加速度和目标东向加速度，根据所述目标北向加速度、所述目标东向加速度和所述目标推力，确定所述火箭的程序姿态角，包括：采用所述多项式制导算法确定所述火箭在目标点的北天东坐标系中的所述目标北向加速度和所述目标东向加速度；根据所述目标推力、所述目标北向加速度和所述目标东向加速度，确定所述火箭的程序姿态角。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多项式制导算法为：2a2(t)＝C2+C3t+C4t其中，所述a2(t)为天向加速度，C2、C3、C4为待定常矢量，t为时间。7.一种火箭返回制导装置，其特征在于，所述装置包括：第一确定模块，用于确定火箭当前所处位置与目标点所在位置之间的矢径差量，以及所述火箭当前的飞行速度；第二确定模块，用于根据所述矢径差量、所述火箭当前的飞行速度和时间的非整数次幂，确定所述火箭的目标天向加速度；第三确定模块，用于根据所述目标天向加速度和所述火箭的预测质量，确定所述火箭的发动机的目标推力；2CN114117628A权利要求书2/2页第四确定模块，用于采用多项式制导算法求解目标北向加速度和目标东向加速度，根据所述目标北向加速度、所述目标东向加速度和所述目标推力，确定所述火箭的程序姿态角，以供所述火箭的姿态控制系统根据所述程序姿态角对所述火箭进行返回制导。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，包括：获取子模块，用于获取所述火箭当前所处位置的第一地心矢径，以及所述火箭的目标点所在位置的第二地心矢径；投影子模块，用于将所述第一地心矢径和所述第二地心矢径投影至目标点的北天东坐标系中，确定所述火箭当前所处位置与目标点所在位置之间的所述矢径差量。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理