[发明专利]机动大小固定的单脉冲轨道瞄准方法和装置

权利要求书

1.一种机动大小固定的单脉冲轨道瞄准方法，其特征在于，包括步骤：

获取设定的机动位置矢量，根据所述机动位置矢量计算得到最小能量转移速度和系数b；所述机动位置矢量包括航天器的初始位置矢量和目标位置矢量；

对所述航天器的初始速度进行归一化并投影到转移轨道面的直角坐标系中，根据所述机动位置矢量计算得到归一化逃逸速度；

根据轨道瞄准特征方程，利用一元四次方程求根公式计算得到所述轨道瞄准特征方程的非重实根；其中，所述轨道瞄准特征方程为：

Ax⁴+Bx³+Cx²+Dx+E＝0

构建所述轨道瞄准特征方程的特征系数包括：

A＝(1+b²)²

其中，Δv表示给定的机动大小，和分别表示所述航天器的初始速度归一化后投影在所述直角坐标系中的x轴分量和y轴分量；

根据所述最小能量转移速度、所述系数b、所述归一化逃逸速度和所述非重实根，计算得到所述航天器的所有可行的机动脉冲解；

计算各可行的所述机动脉冲解对应的转移飞行时间；所述机动脉冲解相应的所述转移飞行时间用于所述航天器的单脉冲轨道瞄准。

2.根据权利要求1所述的机动大小固定的单脉冲轨道瞄准方法，其特征在于，所述获取设定的机动位置矢量，根据所述机动位置矢量计算得到最小能量转移速度和系数b的步骤，包括：

根据所述初始位置矢量和所述目标位置矢量计算得到所述航天器的转移弦；

根据所述初始位置矢量、所述目标位置矢量和所述转移弦，计算得到所述最小能量转移速度；

根据所述转移弦与所述初始位置矢量的夹角，计算得到所述系数b：

其中，φ表示所述转移弦与所述初始位置矢量的夹角。

3.根据权利要求2所述的机动大小固定的单脉冲轨道瞄准方法，其特征在于，所述对所述航天器的初始速度进行归一化并投影到转移轨道面的直角坐标系中，根据所述机动位置矢量计算得到归一化逃逸速度的步骤，包括：

获取以转移轨道面为基础的所述直角坐标系F₁；所述直角坐标系的基底为：

i_z＝i_x×i_y

其中，r₁表示所述初始位置矢量，r₁表示初始位置的值，c表转移弦的矢量形式，c表示所述转移弦的长度；

将所述航天器的初始速度v₀归一化为后，投影到所述直角坐标系F₁，得到在所述直角坐标系F₁的三个坐标轴的分量v_m表示所述最小能量转移速度；

计算所述初始位置矢量和所述目标位置矢量之间的夹角，得到转移角θ；

在所述直角坐标系F₁中，根据所述夹角φ和所述转移角θ计算得到所述归一化逃逸速度。

4.根据权利要求3所述的机动大小固定的单脉冲轨道瞄准方法，其特征在于，所述根据所述轨道瞄准特征方程，利用一元四次方程求根公式计算得到所述轨道瞄准特征方程的非重实根的步骤，包括：

获取所述航天器的各所述特征系数并构建所述轨道瞄准特征方程；

利用所述一元四次方程求根公式计算得到所述轨道瞄准特征方程的四个根；

对所述轨道瞄准特征方程的四个根进行复数根丢弃以及合并相同根处理，得到所述非重实根。

5.根据权利要求4所述的机动大小固定的单脉冲轨道瞄准方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：

若所述非重实根的数目为0，则返回无解指示。