一种基于制导脉冲的交会对接轨迹安全带确定方法

摘要

一种基于制导脉冲的交会对接轨迹安全带确定方法，首先选取任意一条由CW方程描述的交会对接标称自由轨迹，确定CW两脉冲制导方法的使用范围，进而确定用于安全带确定的轨迹段；然后划分各安全带的范围，并根据计算的安全带确定当前追踪航天器所处的安全带；最后根据当前追踪航天器在安全带中的位置，执行相应的控制指令，对追踪航天器进行控制，本发明能够对轨迹出现的偏差及时修正，并能实时判断可能出现的故障，解决了近距离交会对接过程的燃料消耗和实时安全性的平衡。

主权项

一种基于制导脉冲的交会对接轨迹安全带确定方法，其特征在于步骤如下：(1)选取任意一条由CW方程描述的交会对接标称自由轨迹；所述交会对接标称自由轨迹为由CW两脉冲制导方法确定且未经修正的，用于描述追踪航天器和目标航天器相对运动的轨迹；(2)根据CW两脉冲制导方法中第一个制导脉冲的性质，确定CW两脉冲制导方法的使用范围，进而确定步骤(1)选取的交会对接标称自由轨迹中用于安全带确定的轨迹段；(3)计算步骤(2)中得到的轨迹段的安全带，所述安全带包括无控带、修正带、警戒带和紧急撤离带；(4)根据步骤(2)中的公式计算得到追踪航天器CW两脉冲制导方法中第一个制导脉冲的在RVD坐标系中X轴和Z轴的分量ΔV_x和ΔV_z，从而根据步骤(3)中计算的安全带确定当前追踪航天器所处的安全带；(5)根据当前追踪航天器在安全带中的位置，执行相应的控制指令，对追踪航天器进行控制，具体为：若当前追踪航天器处于无控带，则不进行制导控制；若当前追踪航天器处于修正带，则利用步骤(4)中计算的追踪航天器CW两脉冲制导方法中第一个制导脉冲的在RVD坐标系中X轴和Z轴的分量ΔV_x和ΔV_z改变追踪航天器飞行速度的大小和方向，从而对追踪航天器的飞行轨迹进行修正，使得追踪航天器回归到无控带；所述RVD坐标系定义为：以目标航天器质心为原点，目标航天器的运动方向为正X轴方向，目标航天器指向地心的方向为正Z轴方向，正Y轴方向与正X轴方向、正Z轴方向满足右手定则；若当前追踪航天器处于警戒带，则利用步骤(4)中计算的追踪航天器CW两脉冲制导方法中第一个制导脉冲的在RVD坐标系中X轴和Z轴的分量ΔV_x和ΔV_z改变追踪航天器飞行速度的大小和方向，从而对追踪航天器的飞行轨迹进行修正，同时向地面发出警戒指令；若当前追踪航天器处于紧急撤离带，则执行紧急撤离指令，对追踪航天器施加固定的撤离脉冲，使得追踪航天器远离目标航天器，避免两个航天器发生碰撞。