一种火箭子级残骸六自由度落点预报方法

火箭子级这类较大外形的残骸,不同的姿态影响其受到的气动力,进而影响残骸的质心运动。在质心运动的基础上,对残骸的姿态运动进行了分析与建模,提出火箭子级残骸六自由度落点预报方法。通过数值仿真,将某次任务火箭一子级残骸的落点预报值与真实落点坐标进行了对比,结果显示:射向偏差1.2km,横向偏差0.1km,两部分偏差均在2km以内,将理论落区的搜索范围缩小了约90%,表明该预报方法可增强搜索的针对性并提高搜索效率。

基于UKF的航天器双行根数转换方法

确定航天器在轨双行根数(Two Line Elements,TLEs)是进行轨道预报的前提,文章以航天器双行根数为状态变量,以飞行位置和速度为测量变量,提出基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)的航天器双行根数转换方法。仿真结果表明:方法有效可行,能快速转换得到双行根数。当测量噪声位置误差为10 m时,转换得到的双行根数精度均达到了其标准格式精度;使用UKF转换的双行根数进行轨道预报,预报时长取一天,位置和速度的预报值与STK仿真值之间的误差分别在10 m和0.008 m/s以内。在大测量噪声和大初始误差条件下,UKF仍能转换得到满足精度要求的双行根数。

椭圆轨道欠驱动编队重构最优脉冲控制

针对椭圆轨道径向或迹向欠驱动编队重构问题,提出最优脉冲控制方法。首先,建立椭圆轨道欠驱动编队动力学模型,并基此分析径向或迹向欠驱动情况下的系统能控性与重构可行性。然后,解析推导两类欠驱动情况下实现编队重构所需的最少脉冲次数。基此,将椭圆轨道欠驱动编队重构最优脉冲控制问题表述为非线性规划问题,并采用遗传算法进行求解。最后,引入全驱动最优脉冲控制策略以及欠驱动最优连续控制策略进行对比分析,验证了欠驱动最优脉冲控制策略的有效性与正确性。仿真结果表明,欠驱动脉冲控制器可在缺失径向或迹向脉冲的条件下完成编队重构,并且保持与全驱动脉冲控制器类似的控制性能。