【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天器制导控制技术，尤其涉及一种面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法。
技术介绍
1、航天器轨道跟踪制导是指使航天器按照预先规划好的轨道或者参考轨道飞行，通过不断地测量航天器的实际飞行状态参数(例如，位置、速度、姿态等)，与预定的轨道参数进行比较，基于二者偏差生成控制指令以修正航天器的飞行路径，使得航天器能够尽可能地贴近预定轨道。
2、目前，航天器轨道跟踪制导主要利用地基测控系统进行遥测、遥控，该过程需要工作人员在环，这种轨道跟踪制导模式是非自主的，增加了地面测控负担和资源投入成本。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法，无需依靠地面测控和人在环，就能够实现对航天器进行制导控制算法的解算以使航天器进入目标轨道，降低对航天器轨道跟踪制导的资源投入成本。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法，该方法中，将当前时刻确定为初始时刻，获取在初始时刻时目标航天器对应的状态参数。其中，状态参数包括位置参数和速度参数。确定第一标称机动时刻。其中，第一标称机动时刻是在目标航天器对应的标称机动时刻中距离初始时刻最近的标称机动时刻，第一标称机动时刻晚于初始时刻。基于初始时刻、第一标称机动时刻、预设最大优化时间间隔，确定末端时刻。其中，末端时刻是预测得到的目标航天器进入标称轨道的时刻。基于初始时刻、目标航天器在初始时刻
4、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
5、进一步，预设条件包括第一预设条件和第二预设条件。获取修正机动策略对应的修正机动总速度增量和目标修正机动时刻。其中，修正机动策略对应的修正机动总速度增量基于修正机动策略包括的各脉冲值确定，修正机动策略对应的目标修正机动时刻基于修正机动策略包括的最早一次施加脉冲机动的时刻确定。基于修正机动策略对应的目标修正机动时刻满足第一预设条件，并且，修正机动策略对应的修正机动总速度增量满足第二预设条件，执行修正机动策略。
6、进一步，基于初始时刻、目标航天器在初始时刻时的状态参数、末端时刻、目标航天器对应的标称轨道状态参数，确定多组备选修正机动策略。对于多组备选修正机动策略中的任一组备选修正机动策略，计算任一组备选修正机动策略对应的修正机动总速度增量。将多组备选修正机动策略中具有最小修正机动总速度增量的备选修正机动策略确定为修正机动策略。
7、进一步，基于第一预设关系和任一组备选修正机动策略，获取任一组备选修正机动策略对应的修正机动总速度增量。其中，第一预设关系包括：
8、
9、其中，表示任一组备选修正机动策略对应的修正机动总速度增量的最小值。表示初始时刻，表示目标航天器在初始时刻对应的状态参数，表示末端时刻，x表示目标航天器对应的标称轨道状态参数，表示任一组备选修正机动策略包括的第i次脉冲机动对应的脉冲值。是x的导数，x表示目标航天器对应的状态参数。是r的导数，r表示目标航天器的位置参数。是v的导数，v表示目标航天器的速度参数。a表示目标航天器的加速度参数，目标航天器的加速度参数基于目标航天器的状态参数确定。表示基于任一组备选修正机动策略第i次对目标航天器施加脉冲机动的时刻。表示基于任一组备选修正机动策略在时刻对目标航天器施加脉冲机动前目标航天器对应的状态参数，表示基于任一组备选修正机动策略在时刻对目标航天器施加脉冲机动后目标航天器对应的状态参数。表示基于任一组备选修正机动策略第i+1次对目标航天器施加脉冲机动的时刻。δtnav表示预设修正机动最小时间间隔。表示在初始时刻目标航天器对应的状态参数，表示在末端时刻目标航天器对应的状态参数，表示在末端时刻目标航天器对应的标称轨道状态参数。
10、进一步，第一预设条件包括目标修正机动时刻与初始时刻的差小于或等于预设滚动优化时间间隔。第二预设条件包括修正机动总速度增量大于预设最小执行速度增量。
11、进一步，基于第二预设关系、初始时刻、第一标称机动时刻、预设最大优化时间间隔，确定末端时刻。其中，第二预设关系包括：
12、
13、其中，表示末端时刻，表示第一标称机动时刻，表示初始时刻，δtopt表示预设最大优化时间间隔。
14、进一步，经过预设修正机动最小时间间隔后，更新修正机动策略。
15、进一步，基于修正机动策略不满足预设条件，经过预设滚动优化时间间隔后，更新修正机动策略。
16、进一步，设置目标航天器对应的初始修正机动参数。其中，初始修正机动参数包括预设最大优化时间间隔、预设滚动优化时间间隔、预设最小执行速度增量、预设修正机动最小时间间隔。
17、本专利技术的有益效果是：降低测控压力，避免通信时延和传输错误的影响，无需依靠地面测控和人在环，就能够实现对航天器进行制导控制算法的解算以使航天器进入目标轨道，降低对航天器轨道跟踪制导的资源投入成本。
18、第二方面，本专利技术提供一种面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导系统，该系统可以执行上述第一方面任一项所述的面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法。
19、第三方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括：存储器、一个或多个处理器；存储器和处理器耦合；其中，存储器中存储有计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，使得电子设备执行上述第一方面任一项所述的面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法。
20、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面任一项所述的面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法。
21、第五方面，本专利技术提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一项所述的面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法。
22、可以理解地，上述提供的第二方面的系统、第三方面所述的电子设备，第四方面所述的计算机可读存储介质，第五方面所述的计算机程序产品所能达到的有益效果，可参考第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果，此处不再赘述。
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1.一种面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法，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，所述预设条件包括第一预设条件和第二预设条件；所述基于所述修正机动策略满足预设条件，执行所述修正机动策略，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始时刻、所述目标航天器在所述初始时刻时的状态参数、所述末端时刻、所述目标航天器对应的标称轨道状态参数，确定修正机动策略，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述任一组备选修正机动策略对应的修正机动总速度增量，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件包括所述目标修正机动时刻与所述初始时刻的差小于或等于预设滚动优化时间间隔；所述第二预设条件包括所述修正机动总速度增量大于预设最小执行速度增量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始时刻、所述第一标称机动时刻、预设最大优化时间间隔，确定末端时刻，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述修正机动策略满
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始时刻、所述目标航天器在所述初始时刻时的状态参数、所述末端时刻、所述目标航天器对应的标称轨道状态参数，确定修正机动策略之后，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将当前时刻确定为初始时刻，获取在所述初始时刻时目标航天器对应的状态参数之前，所述方法还包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、一个或多个处理器；所述存储器与所述处理器耦合；其中，所述存储器中存储有计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-9任一项所述的一种面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法。
...【技术特征摘要】
1.一种面向地月空间自主飞行的航天器轨道跟踪制导方法，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，所述预设条件包括第一预设条件和第二预设条件；所述基于所述修正机动策略满足预设条件，执行所述修正机动策略，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始时刻、所述目标航天器在所述初始时刻时的状态参数、所述末端时刻、所述目标航天器对应的标称轨道状态参数，确定修正机动策略，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述任一组备选修正机动策略对应的修正机动总速度增量，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件包括所述目标修正机动时刻与所述初始时刻的差小于或等于预设滚动优化时间间隔；所述第二预设条件包括所述修正机动总速度增量大于预设最小执行速度增量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始时刻、所述第一标称机...
【专利技术属性】
技术研发人员：王驰，刘伟，高扬，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：
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