返回舱弹道重建与黑障区弹道再现研究

对于飞船返回舱,黑障区弹道再现是再入飞行试验气动分析工作的重要环节。利用舱上测量数据和有限的雷达测量数据重构飞行弹道,是黑障区弹道再现的有效方法。本文建立了返回舱弹道重建的数学模型,包括运动学模型、观测模型、测量误差模型,从而将返回舱弹道重建问题转化为一个非线性动态系统的参数辨识问题。给出了基于极大似然判据和Newton Raphson迭代的弹道重建算法。对某飞船返回舱的飞行试验数据进行了计算和分析,结果证实了弹道重建数学模型的正确性和算法的可行性。通过弹道重建,不仅再现了黑障区的弹道,而且提供了可靠的、完整的弹道数据。

C频段雷达黑障区捕获跟踪新型返回舱策略研究

为阐明黑障区全过程返回式航天器雷达反射回波信号传输规律,缩短C频段雷达黑障区重捕目标的时间,基于等离子体鞘套影响电磁波传输理论,详细分析了等离子体碰撞频率等物理参数变化对电磁波传输的影响,得出了黑障区不同海拔高度的等离子体鞘套对电磁波造成何种影响的结论。通过实测数据分析,证实了结论的正确性。依据该结论,综合考虑黑障区高度、目标速度、RCS、测站位置等因素,制定了C频段相控阵雷达黑障区捕获跟踪新型返回舱策略。经实际飞行试验验证,捕获跟踪策略逻辑清楚,有效可行,可为返回式航天器黑障区外弹道测量提供借鉴。