[发明专利]一种火箭上面级最优可达轨道快速规划计算方法

摘要

本发明公开的一种火箭上面级最优可达轨道快速规划计算方法，首先，采集上面级机动前初始状态信息；其次，采用简化的上面级机动模型计算火箭上面级机动后卫星入轨轨道根数；然后，计算卫星捕获至预定轨道所需总速度增量；最后，使用智能进化算法求解使卫星捕获总速度增量最小的上面级最优可达轨道。本发明公开的方法通过以卫星捕获速度增量最小作为优化指标，避免了引入权重选择，并最大限度符合实际需求，具有上面级可达轨道优、计算速度快、适用性强的优点。

主权项

1.一种火箭上面级最优可达轨道快速规划计算方法，其特征在于，具体计算过程包括如下步骤：步骤1，采集火箭上面级机动前初始状态信息，初始状态信息包括：距离起飞时刻的相对时间t_b，及此时刻火箭上面级在地心J2000惯性系下的位置矢量[x,y,z]和速度矢量[v_x,v_y,v_z]；步骤2，将步骤1中的初始状态信息作为初始值，采用简化的火箭上面级机动模型，给定机动时刻t_c，速度增量Δv，偏航角ψ和俯仰角θ，计算火箭上面级机动后卫星入轨轨道根数半长轴a，偏心率e，倾角i，升交点赤经Ω和近地点幅角ω；步骤3，结合步骤2得到的火箭上面级机动后轨道根数和卫星预定入轨的轨道根数计算卫星捕获至预定轨道所需的总速度增量；步骤4，优化火箭上面级机动时刻t_c、速度增量Δv、偏航角ψ和俯仰角θ，使得步骤3得到卫星捕获至预定轨道所需的总速度增量最小，此时对应的火箭上面级机动后的轨道即为火箭上面级最优可达轨道。