[发明专利]有限推力的多脉冲交会迭代制导方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种有限推力的多脉冲交会迭代制导方法，其特征在于，所述方法包括：

获取初始时刻和交会目标轨道根数；根据所述初始时刻和所述交会目标轨道根数采用标准转移轨道规划，得到多脉冲交会迭代制导的总时间和脉冲数；

获取初始时刻J2000坐标系中追踪器状态矢量和目标器状态矢量；所述状态矢量包括位置矢量和速度矢量；

设置初始时刻为当前脉冲时刻；

根据当前脉冲时刻的目标器位置矢量和目标器速度矢量，得到J2000坐标系到目标轨道坐标系当前脉冲时刻的转换矩阵；

根据所述追踪器位置矢量、所述追踪器速度矢量、所述目标器位置矢量、所述目标器速度矢量以及所述转换矩阵，得到当前脉冲时刻相对位置矢量和相对速度矢量；根据标准轨道方程，得到下一脉冲时刻追踪器相对位置矢量；

根据当前脉冲时刻相对位置矢量和相对速度矢量以及下一脉冲时刻追踪器相对位置矢量，采用双脉冲理论，得到当前脉冲施加前后相对速度和相对速度增益，将所述相对速度增益利用转换矩阵进行逆转换，得到绝对速度增益；

根据所述绝对速度增益、当前质量、变轨发动机设计参数，得到追踪器当前脉冲时刻的偏航角、俯仰角和发动机工作时间；根据所述绝对速度增益，确定有限推力；根据所述偏航角、所述俯仰角以及所述有限推力，得到当前脉冲时刻追踪器喷气推力在J2000坐标系中的推力加速度投影；

对真空段J2000坐标系中目标器动力学方程和追踪器动力学方程在当前脉冲时刻与下一脉冲时刻之间进行积分，得到下一脉冲时刻目标器状态矢量以及追踪器的状态矢量；更新当前脉冲时刻，进行下一次迭代制导，直到下一脉冲为最后一个脉冲为止；

根据推力加速度投影在发动机工作时间内进行积分，得到追踪器在J2000坐标系中的直角坐标位置和速度，经自由段，再在最后一个脉冲时刻，经数值积分得到追踪器和目标器的直接坐标位置和速度；

根据最后一个脉冲时刻追踪器的速度矢量和目标器的速度矢量，得到迭代制导速度误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，轨道根数包括：轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角以及指定历元的平近点角；

根据当前脉冲时刻的目标器位置矢量和目标器速度矢量，得到J2000坐标系到目标轨道坐标系当前脉冲时刻的转换矩阵，包括：

根据当前脉冲时刻目标器位置矢量和目标器速度矢量，得到经典轨道根数、偏近点角、真近点角以及纬度幅角；

根据轨道根数的轨道偏心率和平近点角，确定偏近点角；所述偏近点角的计算公式如下：

其中：E代表偏近点角；M代表平近点角，e代表轨道偏心率；

根据偏近点角和真近点角f之间的关系，得到真近点角，真近点角f与偏近点角E的关系式为：

其中：f代表真近点角；

将所述近地点幅角和所述真近点角求和，得到距升交点纬度幅角；

根据距升交点纬度幅角、轨道倾角以及升交点赤经，确定J2000坐标系到目标轨道坐标系的当前脉冲时刻转换矩阵；所述当前脉冲时刻转换矩阵的计算公式为：

A(t_m)＝A_uA_iA_Ω

其中：u代表距升交点纬度幅角；i代表距升交点纬度幅角；Ω代表升交点赤经；A_Ω，A_i，A_u为旋转矩阵，分别为：