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公开(公告)号：CN112629339B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202011483750.0
申请日：2020-12-15
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于直接法的火箭软着陆轨迹规划方法，属于运载火箭控制技术领域，包括以下步骤：根据火箭软着陆过程建立考虑推力变化率和程序角速度的火箭动力软着陆段运动方程；根据火箭软着陆运动过程建立火箭动力软着陆段状态约束方程；根据火箭动力软着陆段状态约束方程和火箭动力软着陆段运动方程建立火箭动力软着陆段在线轨迹规划方程；在线滚动规划火箭着陆轨迹。本发明提供的一种基于直接法的火箭软着陆轨迹规划方法，提升可重复使用火箭动力软着陆段的偏差适应能力，且规划出的着陆轨迹更易于姿态跟踪。
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公开(公告)号：CN109407688B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201811527023.2
申请日：2018-12-13
Applicant: 北京航天自动控制研究所 , 中国运载火箭技术研究院
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种垂直起降火箭在线轨迹规划的质心运动解耦方法，本发明垂直起降重复使用火箭在线轨迹规划的质心运动解耦描述避免了在构建动力学方程过程中产生形如Tx2+Ty2+Tz2＝T2的非线性等式，也可以将垂直起降重复使用火箭竖直Y方向、横纵X,Z方向的特性描述区分开，同时也可以将X,Y,Z三个方向的加速度ax,ay,az相关的等式与不等式约束分开描述，以及由加速度ax,ay,az所产生的变量的等式与不等式约束的分开描述，避免了在线轨迹规划中的锥约束，提升了计算效率，从而保证了在线轨迹规划算法中制导和姿控指令的合理性，保证了火箭在飞行过程中轨迹规划不会超出火箭本身的能力范围。
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公开(公告)号：CN112507461A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011480569.4
申请日：2020-12-15
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F17/11 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种运载火箭动力软着陆段发动机开机方法，属于运载火箭控制技术领域。本发明通过根据火箭软着陆运动过程建立火箭动力软着陆段运动方程和火箭动力软着陆段状态约束方程，全面考虑了推力调节范围对于火箭燃料消耗、偏差适应能力以及着陆终端状态要求的影响，通过求解可行域最大的理想开机速度轨迹规划问题，能够实时计算出当前位置条件下对应的动力软着陆段可行域最大的理想开机速度和理想着陆时间，通过估计火箭实际速度与理想开机速度的偏差值，在偏差值最小时，发出发动机开机指令，提升了火箭动力软着陆段的偏差适应能力，为发动机开机后的着陆过程创造良好初始接入条件。
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公开(公告)号：CN109407688A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811527023.2
申请日：2018-12-13
Applicant: 北京航天自动控制研究所 , 中国运载火箭技术研究院
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种垂直起降火箭在线轨迹规划的质心运动解耦方法，本发明垂直起降重复使用火箭在线轨迹规划的质心运动解耦描述避免了在构建动力学方程过程中产生形如Tx2+Ty2+Tz2＝T2的非线性等式，也可以将垂直起降重复使用火箭竖直Y方向、横纵X,Z方向的特性描述区分开，同时也可以将X,Y,Z三个方向的加速度ax,ay,az相关的等式与不等式约束分开描述，以及由加速度ax,ay,az所产生的变量的等式与不等式约束的分开描述，避免了在线轨迹规划中的锥约束，提升了计算效率，从而保证了在线轨迹规划算法中制导和姿控指令的合理性，保证了火箭在飞行过程中轨迹规划不会超出火箭本身的能力范围。
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公开(公告)号：CN114413691B
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202111594743.2
申请日：2021-12-24
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本申请提供一种运载火箭推力下降故障的跨滑行段解析制导重构方法，该方法估计第二主动段变轨速度增量ΔVB、第二主动段飞行时间tk、第一主动段剩余飞行时间tgo1、第一主动段终端状态；根据ΔVB、tk、tgo1、第一主动段终端状态确定滑行轨道；通过解析闭环制导进入滑行轨道；在滑行轨道的远地点进行变轨，利用解析闭环制导飞向目标轨道。本申请提供的方法先通过第二主动段变轨速度增量ΔVB、第二主动段飞行时间tk、第一主动段剩余飞行时间tgo1、第一主动段终端状态确定滑行轨道，再通过解析闭环制导进入滑行轨道，在滑行轨道的远地点进行变轨，利用解析闭环制导飞向目标轨道，实现了运载火箭入轨级第一主动段出现推力下降故障情况下的自主救援。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112660426A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011480607.6
申请日：2020-12-15
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本发明提供了一种火箭软着陆制导方法，属于运载火箭控制技术领域。本发明通过自适应发动机开机方法获取发动机开机指令，为发动机开机后的着陆过程创造良好初始接入条件，而且根据火箭着陆飞行状态建立的火箭动力软着陆段在线轨迹规划方程，可以实时在线滚动规划后续飞行过程偏差适应能力最强的标称轨迹；通过制导跟踪方法，可以将火箭导引向实时生成的标称轨迹，大大降低火箭着陆过程中干扰的影响；此外，本发明还通过小步长预测关机方法确定发动机关机条件，进一步提升火箭的着陆精度。
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公开(公告)号：CN109573103A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811373001.5
申请日：2018-11-19
Applicant: 北京航天自动控制研究所 , 中国运载火箭技术研究院
Abstract: 本发明一种适用于推力下降故障条件下的剩余运载能力评估方法，在运载火箭推力下降故障出现后，判断利用可用推力和剩余燃料，是否能够将运载火箭送入原定目标轨道；若能，则将运载火箭利用可用推力和剩余燃料将运载火箭送入原定目标轨道，若不能，则判断运载火箭利用可用推力和剩余燃料是否能够进入安全轨道，若可用推力和剩余燃料满足进入安全轨道的条件，则利用可用推力和剩余燃料将运载火箭送入原定目标轨道与安全轨道之间的救援轨道或安全轨道；否则，判定剩余运载能力不足以进入安全轨道；将剩余运载能力量化为进入原目标轨道和安全轨道所需的发动机最短正常工作时长的求解问题，减小救援轨道的求解空间，提升求解效率。
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公开(公告)号：CN114280934B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202111534972.5
申请日：2021-12-15
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本申请提供一种可重复使用运载火箭全程轨迹规划方法，该方法包括：对可重复使用运载火箭的飞行阶段进行划分；确定每个划分阶段的问题描述，以及确定目标函数；根据问题描述以及目标函数，对可重复使用运载火箭全程轨迹进行规划。本申请提供的方法，对可重复使用运载火箭的飞行阶段进行划分，通过每个划分阶段的问题描述，根据问题描述以及目标函数，对可重复使用运载火箭全程轨迹进行规划，从而避免因初值选取不合适，直接求解原优化问题不收敛情况。
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公开(公告)号：CN114396837A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202111595037.X
申请日：2021-12-24
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: F42B15/01
Abstract: 本申请提供一种基于末端程序角保持的迭代制导方法、设备及介质，该方法包括：获取预先装订的参数；确定终端姿态参数；确定积分变量；根据预先装订的参数、终端姿态参数与积分变量确定实时程序姿态角系数；根据程序姿态角系数计算程序姿态角来进行迭代制导。本申请的方法根据预先装订的参数、终端姿态参数与积分变量确定姿态系数，进而根据姿态角系数计算程序姿态角来进行迭代制导目前提出的迭代制，提供了一种迭代制导时控制入轨姿态的解决方法。
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公开(公告)号：CN114239256A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111498584.6
申请日：2021-12-09
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G06F30/20 , F42B15/00 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本申请提供一种可重复使用火箭全程轨迹优化问题描述方法，该方法，包括：将可重复使用火箭全程分为上升段和着陆段；分别确定上升段和着陆段的运动方程和约束条件；确定目标函数；基于目标函数、各阶段的运动方程和约束条件对可重复使用火箭全程轨迹进行优化。本申请提供的方法将可重复使用火箭全程分为上升段和着陆段，根据上升段和着陆段的运动方程和约束条件、目标函数进行优化，降低了可重复使用火箭优化问题维数，解决了可重复使用火箭分离后需在同一时刻考虑两种运动方程的优化问题。
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