轨控发动机推力矢量的估计方法、装置、设备及介质与流程

本发明实施例涉及航空航天，特别涉及一种轨控发动机推力矢量的估计方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、目前在轨航天器多根据轨控效果来评估轨控发动机的推力矢量，然而，由于飞行器质量、比冲等重要参数均存在极大的不确定性导致评估结果存在较大误差，导致会降低轨控发动机的推力矢量的估计准确性，进一步会影响轨控精度。

2、因此，亟需一种新的轨控发动机推力矢量的估计方法。

技术实现思路

1、为了解决目前的轨控发动机推力矢量估计方法估计准确性较差的问题，本发明实施例提供了一种轨控发动机推力矢量的估计方法、装置、设备及介质。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种轨控发动机推力矢量的估计方法，包括：

3、确定轨控发动机干扰力矩的包络和所述轨控发动机开机后贮箱的液体能够建立稳定晃动状态的时间，以基于所述包络、能够建立稳定晃动状态的时间和姿控发动机的控制能力，确定在不引入姿控发动机的控制下能够保证安全性的轨控发动机的开机时长；

4、基于所述开机时长，从轨控发动机的开机期间确定用于评估推力矢量的有效时间段；

5、获取预先确定的估计模型，以利用陀螺和加速度测量计在所述有效时间段内的测量数据以及所述估计模型，估计所述轨控发动机的推力矢量。

6、第二方面，本发明实施例还提供了一种轨控发动机推力矢量的估计装置，包括：

7、确定单元，用于确定轨控发动机干扰力矩的包络和所述轨控发动机开机后贮箱的液体能够建立稳定晃动状态的时间，以基于所述包络、能够建立稳定晃动状态的时间和姿控发动机的控制能力，确定在不引入姿控发动机的控制下能够保证安全性的轨控发动机的开机时长；

8、选取单元，用于基于所述开机时长，从轨控发动机的开机期间确定用于评估推力矢量的有效时间段；

9、估计单元，用于获取预先确定的估计模型，以利用陀螺和加速度测量计在所述有效时间段内的测量数据以及所述估计模型，估计所述轨控发动机的推力矢量。

10、本发明实施例提供了一种轨控发动机推力矢量的估计方法、装置、设备及介质，通过对轨控发动机干扰力矩的包络和姿控能力的分析，确保开机时间设计上，角速率最大值在一定范围内，从而保证系统的安全性，那么就可以在轨控发动机点火期间不将姿控发动机引入控制，利用陀螺和加速度测量计在有效时间段内的测量数据结合估计模型，来估计轨控发动机的推力矢量，相比于目前在轨多采用的根据轨控效果评估的方式，避免了由于飞行器质量、比冲等重要参数均存在极大的不确定性导致的评估结果误差，故可以提高轨控发动机的推力矢量的估计准确性，进而可以提高轨控精度。

技术特征：

1.一种轨控发动机推力矢量的估计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定轨控发动机干扰力矩的包络和所述轨控发动机开机后贮箱的液体能够建立稳定晃动状态的时间，以基于所述包络、能够建立稳定晃动状态的时间和姿控发动机的控制能力，确定在不引入姿控发动机的控制下能够保证安全性的轨控发动机的开机时长，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一条件为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述开机时长，从轨控发动机的开机期间确定用于评估推力矢量的有效时间段，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计模型为：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用陀螺和加速度测量计在所述有效时间段内的测量数据以及所述估计模型，估计所述轨控发动机的推力矢量，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述航天器惯性角加速度向量序列是通过如下公式计算的：

8.一种轨控发动机推力矢量的估计装置，其特征在于，包括：

9.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种轨控发动机推力矢量的估计方法、装置、设备及介质。包括：确定轨控发动机干扰力矩的包络和轨控发动机开机后贮箱的液体能够建立稳定晃动状态的时间，以基于包络、能够建立稳定晃动状态的时间和姿控发动机的控制能力，确定在不引入姿控发动机的控制下能够保证安全性的轨控发动机的开机时长；基于开机时长，从轨控发动机的开机期间确定用于评估推力矢量的有效时间段；获取预先确定的估计模型，以利用陀螺和加速度测量计在有效时间段内的测量数据以及估计模型，估计轨控发动机的推力矢量。本方案可以提高轨控发动机的推力矢量的估计准确性，进而可以提高轨控精度。

技术研发人员：常亚菲,何英姿,龚宇莲,魏春岭,王淑一,李毛毛,郭建新,董文强,于强
受保护的技术使用者：北京控制工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15