[发明专利]一种基于工程约束的月地转移轨道修正方法

权利要求书

1.一种基于工程约束的月地转移轨道修正方法，其特征在于，包括：

在探测器根据预设的月地转移轨道运动过程中，实时采集所述探测器运动的时间信息；

当所述时间信息为预设的第一次修正时刻时，根据测定轨获取的预设初始轨道参数确定所述第一次修正时刻对应的第一轨道参数，根据所述第一轨道参数计算预设再入点的参数，其中，所述第一轨道参数包括位置和速度，所述再入点的参数包括再入点高度、固连系倾角、再入角以及着陆点固连系位置矢量与轨道面法向之间的夹角；

根据所述再入点的参数调整所述第一轨道参数，直到调整后的第一轨道参数使得所述再入点的参数满足预设约束条件为止，根据调整后的第一轨道参数控制所述探测器运动，其中，所述预设约束条件包括再入点高度约束条件、固连系倾角约束条件、再入角约束条件以及再入点固连系位置矢量与轨道面法向之间的夹角约束条件；

根据所述第一轨道参数计算预设再入点的参数，包括：

确定探测器运动到第一次修正时刻的位置和速度(r₁,v₁)以及探测器运动到预设再入点的位置和速度(r_f,v_f)，然后将(r_f,v_f)转化为地球固连系下的位置和速度然后通过如下公式计算得到再入点高度、固连系倾角和再入角：

通过下式计算再入点高度：

H_f＝|r_f|-R_E (1)

其中，R_E表示地球半径；

通过下式计算固连系倾角：

其中，表示表示所述轨道面法向，即固连系下轨道角动量，表示所述角动量的Z方向分量；

通过下式计算再入角：

根据上述公式(1)～(3)得到再入点的参数：

根据所述再入点的参数调整所述第一轨道参数，直到调整后的第一轨道参数使得所述再入点的参数满足预设约束条件为止，包括：

根据所述再入点的参数以及预设参数目标值计算偏差值，判断所述偏差值是否小于第一预设阈值；

若不小于，则根据所述偏差值计算所述第一次修正时刻的速度增量，并根据所述速度增量调整所述第一轨道参数中的速度得到调整后的第一轨道参数，根据所述调整后的第一轨道参数计算所述再入点的参数；

根据所述再入点的参数计算所述夹角与预设目标夹角之间的角度差值，判断所述角度差值是否小于第二预设阈值；

若不小于，则根据所述角度差值调整探测器剩余飞行时间，根据所述剩余飞行时间调整所述第一轨道参数中的速度得到调整后的第一轨道参数，根据所述调整后的第一轨道参数计算所述再入点的参数，直到所述偏差值小于所述第一预设阈值且所述角度差值是小于所述第二预设阈值为止；

根据所述偏差值计算所述第一次修正时刻的速度增量，包括：

通过如下公式计算所述速度增量：

q＝f₁(v₁)

其中Δv₁表示所述速度增量；Δq表示所述偏差值；q表示所述再入点的参数；f₁(v₁)表示所述第一轨道参数中的速度与所述再入点的参数之间的函数关系；

根据所述再入点的参数计算所述夹角与预设目标夹角之间的角度差值，包括：

通过如下公式计算所述角度差值：

Δθ_f＝90°-θ_f

其中Δθ_f表示所述角度差值；θ_f表示所述再入点固连系位置矢量与轨道面法向之间的夹角；表示所述再入点固连系位置矢量；表示所述轨道面法向；

根据所述角度差值调整探测器剩余飞行时间，包括：

确定所述第一次修正时刻，根据所述第一次修正时刻确定所述探测器的剩余飞行时间；

根据所述角度差值计算所述飞行时间的修正量，根据所述修正量调整所述剩余飞行时间；

根据所述角度差值计算所述飞行时间的修正量，包括：

通过如下公式计算所述飞行时间的修正量：

其中，ΔT表示所述飞行时间的修正量；ω_e表示预设的地球自转角速度。