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原文传递一种控制探测器着陆地外天体的方法及装置

专利名称：	一种控制探测器着陆地外天体的方法及装置
摘要：	本申请公开一种控制探测器着陆地外天体的方法及装置，属于航天技术领域，包括：根据设定的到达目标点的高度和轨道倾角确定在设定控制点的中途修正控制参数，按照该参数控制探测器的转移轨道，根据控制后的转移轨道和设定的轨道半长轴确定制动控制参数，根据该参数控制探测器进行制动；根据制动后的轨道和目标动力下降参数确定降轨控制参数，按照该参数控制探测器降轨；根据降轨后的轨道确定动力下降参数，根据该动力下降参数和目标动力下降参数确定着陆偏差，根据着陆偏差修正轨道倾角和/或轨道半长轴；当着陆位置偏差大于设定位置偏差时，执行确定中途修正控制参数的步骤；当仅着陆时间偏差大于设定时间偏差时，执行确定制动控制参数的步骤。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国人民解放军63920部队
发明人：	刘勇;李革非;陈明;郝大功;马传令
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910332421.7
公开号：	CN110104219A
代理机构：	北京同达信恒知识产权代理有限公司
代理人：	黄志华
分类号：	B64G1/24(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100094 北京市海淀区北清路26号
主权项：	1.一种控制探测器着陆地外天体的方法，其特征在于，包括：根据设定的到达目标点时的高度和轨道倾角，确定在设定的控制点对探测器的转移轨道进行控制时的中途修正控制参数，所述中途修正控制参数包括控制时刻和速度增量，并按照所述中途修正控制参数对所述探测器的转移轨道进行控制，所述目标点为所述探测器从地球向所述地外天体转移时距所述地外天体最近的点；根据控制后所述探测器的转移轨道和设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴，确定在所述目标点对所述探测器进行制动时的制动控制参数，所述制动控制参数包括制动时刻和速度增量，并按照所述制动控制参数对所述探测器进行制动；根据制动后所述探测器环所述地外天体运行的轨道和目标动力下降参数，确定所述探测器环所述地外天体降轨时的降轨控制参数，所述降轨控制参数包括降轨时刻和速度增量，并按照所述降轨控制参数控制所述探测器环所述地外天体进行降轨，所述目标动力下降参数包括目标动力下降位置和目标动力下降时刻，所述目标动力下降位置根据设定的目标着陆位置确定，所述目标动力下降时刻根据设定的目标着陆时刻确定；根据所述探测器环所述地外天体降轨后的轨道、所述设定的目标着陆时间与动力下降时间之间的转换关系和所述设定的目标着陆位置与动力下降位置之间的转换关系，确定所述探测器当前的动力下降参数；根据所述探测器当前的动力下降参数和所述目标动力下降参数确定着陆偏差，所述着陆偏差包括着陆的位置偏差和时间偏差，若确定所述着陆位置偏差大于设定的位置偏差要求，则根据所述设定的目标着陆位置和当前的着陆位置对到达所述目标点的轨道倾角进行修正，当前的着陆位置根据所述探测器当前的动力下降位置确定；若确定所述着陆时间偏差大于设定的时间偏差要求，则根据所述着陆时间偏差对设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴进行修正；当所述着陆位置偏差大于设定的位置偏差要求时，执行所述根据设定的到达目标点时的高度和轨道倾角，确定在设定的控制点对探测器的转移轨道进行控制时的中途修正控制参数的步骤；当所述着陆位置偏差不大于设定的位置偏差要求、所述着陆时间偏差大于设定的时间偏差要求时，执行所述根据控制后所述探测器的转移轨道和设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴，确定在所述目标点进行制动时的制动控制参数的步骤。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述设定的目标着陆位置和当前的着陆位置对到达所述目标点的轨道倾角进行修正，包括：根据设定的轨道平面控制点的位置和所述设定的目标着陆位置确定第一轨道面的法向向量，所述设定的轨道平面控制点为升交点，以及根据所述设定的轨道平面控制点的位置和当前的着陆位置确定第二轨道面的法向向量；根据所述第一轨道面的法向向量和所述第二轨道面的法向向量，确定所述第一轨道面与所述第二轨道面之间的倾角偏差；根据所述倾角偏差对设定的到达所述目标点的轨道倾角进行修正。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述着陆时间偏差对设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴进行修正，包括：根据所述着陆时间偏差、设定的制动到降轨期间所述探测器环所述地外天体运行的圈数、以及设定的降轨到动力下降期间所述探测器环所述地外天体运行的圈数，确定制动到动力下降期间所述探测器的轨道周期差；根据所述轨道周期差、设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴和所述地外天体的引力常数确定目标轨道半长轴；将所述目标轨道半长轴确定为修正后设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴。 4.一种控制探测器着陆地外天体的装置，其特征在于，包括：中途修正模块，用于根据设定的到达目标点时的高度和轨道倾角，确定在设定的控制点对探测器的转移轨道进行控制时的中途修正控制参数，所述中途修正控制参数包括控制时刻和速度增量，并按照所述中途修正控制参数对所述探测器的转移轨道进行控制，所述目标点为所述探测器从地球向所述地外天体转移时距所述地外天体最近的点；制动模块，用于根据控制后所述探测器的转移轨道和设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴，确定在所述目标点对所述探测器进行制动时的制动控制参数，所述制动控制参数包括制动时刻和速度增量，并按照所述制动控制参数对所述探测器进行制动；降轨模块，用于根据制动后所述探测器环所述地外天体运行的轨道和目标动力下降参数，确定所述探测器环所述地外天体降轨时的降轨控制参数，所述降轨控制参数包括降轨时刻和速度增量，并按照所述降轨控制参数控制所述探测器环所述地外天体进行降轨，所述目标动力下降参数包括目标动力下降位置和目标动力下降时刻，所述目标动力下降位置根据设定的目标着陆位置确定，所述目标动力下降时刻根据设定的目标着陆时刻确定；动力下降参数确定模块，用于根据所述探测器环所述地外天体降轨后的轨道、所述设定的目标着陆时间与动力下降时间之间的转换关系和所述设定的目标着陆位置与动力下降位置之间的转换关系，确定所述探测器当前的动力下降参数；修正模块，用于根据所述探测器当前的动力下降参数和所述目标动力下降参数确定着陆偏差，所述着陆偏差包括着陆的位置偏差和时间偏差，若确定所述着陆位置偏差大于设定的位置偏差要求，则根据所述设定的目标着陆位置和当前的着陆位置对到达所述目标点的轨道倾角进行修正，当前的着陆位置根据所述探测器当前的动力下降位置确定；若确定所述着陆时间偏差大于设定的时间偏差要求，则根据所述着陆时间偏差对设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴进行修正；偏差处理模块，用于当所述着陆位置偏差大于设定的位置偏差要求时，执行所述根据设定的到达目标点时的高度和轨道倾角，确定在设定的控制点对探测器的转移轨道进行控制时的中途修正控制参数的步骤；以及用于当所述着陆位置偏差不大于设定的位置偏差要求、所述着陆时间偏差大于设定的时间偏差要求时，执行所述根据控制后所述探测器的转移轨道和设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴，确定在所述目标点进行制动时的制动控制参数的步骤。 5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述修正模块具体用于：根据设定的轨道平面控制点的位置和所述设定的目标着陆位置确定第一轨道面的法向向量，所述设定的轨道平面控制点为升交点，以及根据所述设定的轨道平面控制点的位置和当前的着陆位置确定第二轨道面的法向向量；根据所述第一轨道面的法向向量和所述第二轨道面的法向向量，确定所述第一轨道面与所述第二轨道面之间的倾角偏差；根据所述倾角偏差对设定的到达所述目标点的轨道倾角进行修正。 6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述修正模块具体用于：根据所述着陆时间偏差、设定的制动到降轨期间所述探测器环所述地外天体运行的圈数、以及设定的降轨到动力下降期间所述探测器环所述地外天体运行的圈数，确定制动到动力下降期间所述探测器的轨道周期差；根据所述轨道周期差、设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴和所述地外天体的引力常数确定目标轨道半长轴；将所述目标轨道半长轴确定为修正后设定的环所述地外天体运行的轨道半长轴。 7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中：所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至3任一权利要求所述的方法。 8.一种计算机可读介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至3任一权利要求所述的方法。
所属类别：	发明专利