申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2024-04-28

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118092502B

主分类号：G05D1/495

分类号：G05D1/495;G05D1/46;G05D101/10;G05D109/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开

摘要：本发明公开了一种基于摄动、同伦理论的解析轨迹预测方法及系统，涉及飞行器轨迹规划领域，包括：构建原动力学方程；基于广义地球赤道坐标系对所述原动力学方程进行简化，得到简化运动方程；基于摄动理论，引入摄动小量，对所述简化运动方程进行求解，得到摄动解析解；基于同伦理论，对所述摄动解析解进行误差补偿，得到基于同伦理论的再入滑翔解析轨迹。本发明中的上述方案能够实现大横向机动下高精度的轨迹预测。

主权项：1.一种基于摄动、同伦理论的解析轨迹预测方法，其特征在于，包括：构建原动力学方程；基于广义地球赤道坐标系对所述原动力学方程进行简化，得到简化运动方程；基于摄动理论，引入摄动小量，对所述简化运动方程进行求解，得到摄动解析解；基于同伦理论，对所述摄动解析解进行误差补偿，得到基于同伦理论的再入滑翔解析轨迹；基于摄动理论，引入摄动小量，对所述简化运动方程进行求解，得到摄动解析解具体包括以下步骤：构建摄动零阶子系统、摄动一阶子系统以及摄动二阶子系统；递推对所述摄动零阶子系统、摄动一阶子系统以及摄动二阶子系统进行求解，得到各阶子系统的速度、航迹偏角和横程，即，得到各阶子系统的解析解；对各阶子系统的解析解相加，得到摄动解析解；摄动零阶子系统的速度为： ；其中，V0为摄动零阶速度，xD0为初始纵程，xDf为终端纵程，k为多项式阶数，cp0k为多项式参数，xDfk+1为xDf的k+1次方，xD0k+1为xD0的k+1次方，cp1k为多项式参数；摄动零阶子系统的航迹偏角为： ；其中，为摄动零阶广义航迹偏角，cp2k为多项式参数，为初始广义航迹偏角；摄动零阶子系统的横程为： ；其中，xC0为摄动零阶横程，cp3k为多项式参数，xC00为初始横程；摄动一阶子系统的速度为： ；其中，V1为摄动一阶速度，V01为一阶初始速度，k为多项式阶数，cp4k为多项式参数，cp5k为多项式参数；摄动一阶子系统的航迹偏角为： ；其中，为摄动一阶广义航迹偏角，cp6k为多项式参数，为一阶初始广义航迹偏角；摄动一阶子系统的横程为 ；其中，xC1为摄动一阶横程，cp7k为多项式参数，xC01为一阶初始横程；摄动二阶子系统的速度为： ；其中，V2为摄动二阶速度，V02为二阶初始速度，k为多项式阶数，cp8k为多项式参数，cp9k为多项式参数；摄动二阶子系统的航迹偏角为： ；其中，为摄动二阶广义航迹偏角，cp10k为多项式参数，为二阶初始广义航迹偏角；摄动二阶子系统的横程为 ；其中，xC2为摄动二阶横程，cp11k为多项式参数，xC02为二阶初始横程；所述摄动解析解的表达式如下： ；其中，V表示飞行器相对于地球的速度、xC、分别表示摄动解析解对应的速度、横程和航迹偏角，V0表示摄动零阶速度，V1表示摄动一阶速度，V2表示摄动二阶速度，xC0表示摄动零阶横程，xC1表示摄动一阶横程，xC2表示摄动二阶横程，表示摄动零阶广义航迹偏角，表示摄动一阶广义航迹偏角，摄动二阶广义航迹偏角。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于摄动、同伦理论的解析轨迹预测方法及系统

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