CN112800532A - 一种网格化发射弹道规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种网格化发射弹道规划方法,首次提出针对预设发射点位,按照网格化方法提前构建具备动态范围适应能力的弹道规划数据库的思想,能够为任务筹划阶段择优选取发射弹道,在实际任务执行过程中快速匹配、修正发射弹道提供支撑;首次提出统筹考虑当前任务状态、卫星星座构型、运载火箭列装情况、任务部署情况以及卫星过境侦察等多约束条件下的发射点位、发射弹道、运载器型号等多要素联合编组的思想,能够系统性解决对抗条件下卫星、火箭、资源、环境等快速匹配的难题;通过经验数据积累,针对发射弹道评估问题,首次相对完整地提出了发射弹道评估指标体系,为评估优选发射方案、后备发射预案提供支撑。
Description
技术领域
本发明属于固体运载火箭技术领域,尤其涉及一种网格化发射弹道规划方法。
背景技术
常规发射任务弹道规划主要针对具有固定发射工位、较长发射准备周期的发射任务而开展的液体火箭飞行弹道设计。由于各发射工位承担的发射任务是具有明确分工的,即所支持的运载火箭型号是固定的,射点射向是确定的,发射轨道类型是提前规划好的;因此,常规发射任务弹道规划只需要根据运载能力、轨道高度就可以快速确定发射工位以及运载火箭型号,重点关注解决的仅仅是固定点位上根据轨道高度变化重新优化弹道的问题,不具备发射点位发生距离偏移情况下快速重新计算弹道的能力,也不具备运载器型号选择能力,计算时效性约束也不强。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种网格化发射弹道规划方法,在卫星轨道不确定、发射点位不确定的情况下,也能够快速生成发射弹道并完成运载火箭的选型。
一种网格化发射弹道规划方法,包括以下步骤:
S1:将预设发射场进行网格划分,并将得到的各网格格点作为预设发射点位,基于SSO发射轨道与LEO发射轨道,根据各预设发射点位进行弹道解算,分别得到各预设发射点位上,轨道高度不同以及轨道倾角不同却具有最大运载能力的标准发射弹道;
S2:获取各标准发射弹道对应的安全参数,其中,所述安全参数包括航区、子级舱体残骸的理论落点、理论落点安全区的四个角点位置坐标、发射窗口以及发射方位角;
S3:根据各标准发射弹道对应的安全参数与测绘地理信息判断各标准发射弹道是否符合设定的航落区安全要求,得到符合航落区安全要求的备选发射弹道;
S4:根据侦察卫星星历预报数据判断各备选发射弹道在各自对应的发射窗口内,对应的备选发射点位是否位于侦察卫星对地成像视场角范围之内,得到不存在侦察隐患的发射弹道编组;
S5:根据卫星星座属性、卫星属性、发射场属性以及运载火箭属性,为发射弹道编组中的每一条发射弹道选择对应的运载火箭,得到不同的发射点位-发射弹道-运载火箭组合的发射方案;
S6:按照设定的指标体系,采用灰色理论与多属性决策方法相结合的方式对各个发射方案进行评估与排序,实现发射弹道规划。
进一步地,所述设定的航落区安全要求包括:航区不穿越人口稠密地区和境外、理论落点与理论落点安全区不位于人口稠密地区和境外。
进一步地,步骤S5中所述的卫星星座属性包括卫星星座中的卫星总数、轨道面数目以及轨道要素;卫星属性包括卫星的质量、高度、宽度以及成本;发射场属性包括发射场的纬度、经度、海拔高度以及发射场可发射的运载火箭类型;运载火箭属性包括发射成功概率、低轨运载能力、地球同步轨道运载能力、整流罩体积、整流罩静包络直径、整流罩高度、运载火箭成本以及适用发射场。
进一步地,步骤S5中所述的根据卫星星座属性、卫星属性、发射场属性以及运载火箭属性,为发射弹道编组中的每一条发射弹道选择对应的运载火箭具体为:
分别为每条发射弹道构建如下目标函数:
其中,n为可选择的运载火箭种类数,xi为第i种运载火箭已经使用的次数,Ci为第i种运载火箭的发射成本,Fmax为发射场可进行的最多发射次数,Fmin为发射场发射次数的最低限制,M为发射场已经发射的运载火箭种类数,xm为第m种运载火箭已经使用的次数;
采用分支定界法求解所述目标函数,得到各条发射弹道选择对应的运载火箭。
进一步地,步骤S6中所述的指标体系包括目标层、准则层、综合指标层、分指标层以及基本指标层5个层次;
其中,所述目标层为发射方案的整体评估;
所述准则层包括发射前的可用性、发射过程的可信性以及综合能力;
所述综合指标层包括系统完好性、完好状态持续性、发射可靠性、控制系统、入轨精度及姿态要求;
所述分指标层包括发射窗口、地面系统、箭上系统、飞行控制系统、入轨精度以及姿态要求;
所述基本指标层包括贮存完好性、技术准备完好性、待机准备完好性、综合测试后有效期、发射阵地最长待发时间、大气温度、湿度、地面风速、最大瞬时风速、发射时间、测试发射设施、地面瞄准系统、加注系统、地面供气系统、控制系统、动力系统、遥测系统、外安系统、箭体结构系统、分离系统、制导系统、姿态控制系统、时序指令控制系统、电源配电系统、飞行软件、地面测试发控系统、地面支持系统、半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、过近地点时间、俯仰角、偏航角、滚动角、风干扰、电磁干扰、轨道高度、有效载荷速度以及有效载荷质量。
进一步地,步骤S1中所述的标准发射弹道的数据包括运载火箭飞行发射弹道、射点射向、发射窗口、飞行时序、入轨点参数、时间、速度、射程、经度、纬度、高度、动压、加速度、攻角、俯仰角以及偏航角,其中,所述射点射向包括发射点的经度、纬度、高度以及发射方位。
进一步地,步骤S4中所述的发射弹道编组的获取方法为:
按照如下公式分别计算侦察卫星对各备选发射弹道对应的备选发射点位的对地张角θ:
其中,(Xs、Ys、Zs)为地心地固坐标系下,侦察卫星在当前备选发射弹道对应的发射窗口内的星历预报位置,(Xc、Yc、Zc)为当前备选发射弹道对应的备选发射点位的坐标;
分别判断各对地张角θ是否大于侦察卫星对地成像视场角θ0,若为是,则对应的备选发射点位不位于侦察卫星对地成像视场角范围之内。
进一步地,一种网格化发射弹道规划方法,还包括以下步骤:
S7:将各评估与排序后的发射方案存入任务数据库,并提供给发射弹道评估和监视显示前端使用。
有益效果:
本发明提供一种网格化发射弹道规划方法,首次提出针对预设发射点位,按照网格化方法提前构建具备动态范围适应能力的弹道规划数据库的思想,能够为任务筹划阶段择优选取发射弹道,在实际任务执行过程中快速匹配、修正发射弹道提供支撑;首次提出统筹考虑当前任务状态、卫星星座构型、运载火箭列装情况、任务部署情况以及卫星过境侦察等多约束条件下的发射点位、发射弹道、运载器型号等多要素联合编组的思想,能够系统性解决对抗条件下卫星、火箭、资源、环境等快速匹配的难题;通过经验数据积累,针对发射弹道评估问题,首次相对完整地提出了发射弹道评估指标体系,为评估优选发射方案、后备发射预案提供支撑。
附图说明
图1为本发明提供的一种网格化发射弹道规划方法的总体流程图;
图2为本发明提供的发射弹道规划流程图;
图3为本发明提供的弹道解算流程图;
图4为本发明提供的发射弹道编组流程图;
图5为本发明提供的卫星与预选点位之间的空间几何关系示意图;
图6为本发明提供的卫星过顶分析计算流程图;
图7为本发明提供的发射弹道评估流程图;
图8为本发明提供的发射弹道评估指标体系框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的网格化发射弹道规划方法针对SSO、LEO等典型发射轨道的发射任务,综合任务当前状态、运载器与航天器匹配规则以及运载器与运载能力情况等,开展发射弹道规划、发射弹道编组和发射弹道评估等,明确运载器型号、发射点位、发射弹道等,为制定发射方案提供支撑。
具体的,如图1所示,一种网格化发射弹道规划方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将预设发射场进行网格划分,并将得到的各网格格点作为预设发射点位,基于SSO发射轨道与LEO发射轨道,根据各预设发射点位进行弹道解算,分别得到各预设发射点位上,轨道高度不同以及轨道倾角不同却具有最大运载能力的标准发射弹道。
需要说明的是,本发明根据典型发射点位,SSO、LEO等典型发射轨道等,开展运载能力优化、发射弹道解算和航落区分析等,计算标准发射弹道、偏差发射弹道、子级残骸落区和时间窗口等,并采用网格化方法发射弹道规划方法,构建发射弹道规划数据库,提供测控发射弹道、子级残骸落点估算结果、航区计算结果和时间窗口等数据,同一组发射弹道支持动态范围适应能力,为发射测控和航落区安全性分析提供支撑。
此外,如图3所示,发射弹道解算主要根据射点射向范围、控制参数范围、卫星轨道根数,计算飞行发射弹道及入轨点轨道根数,通过与目标轨道根数比较,反复迭代得到入轨精度最优的射点射向、运载器控制参数数值,并输出运载器飞行发射弹道、射点射向、发射窗口、飞行时序、入轨点参数等信息。发射弹道数据包括时间、速度、射程、经度、纬度、高度、动压、加速度、攻角、俯仰角、偏航角等,射点射向包括每个发射点的经度、纬度、高度、发射方位。
S2:获取各标准发射弹道对应的安全参数,其中,所述安全参数包括航区、子级舱体残骸的理论落点、理论落点安全区的四个角点位置坐标、发射窗口以及发射方位角。
S3:根据各标准发射弹道对应的安全参数与测绘地理信息判断各标准发射弹道是否符合设定的航落区安全要求,得到符合航落区安全要求的备选发射弹道。
也就是说,各标准发射弹道首先结合发射窗口与射向计算结果和测绘地理信息进行航落区安全性匹配,包括基于对航区不穿越人口稠密地区和境外、理论落点与理论落点安全区不位于人口稠密地区和境外、是否安全等因素的分析匹配。
由此可见,如图2所示,步骤S1~S3为本发明发射弹道规划的初步流程,主要是根据发射需求、任务状态、发射点位、射向范围、运载器技术参数等信息,完成以下各项计算操作:
·运载能力优化:基于SSO和LEO等典型发射轨道的多个发射区域、多种轨道高度、多种轨道倾角等,求解最大运载能力;
·发射弹道解算:可根据发射点位、目标轨道、运载器参数等,迭代解算出一条从发射点到目标的质点发射弹道及入轨精度;
·航区分析计算:计算得到航区中心线、边界位置坐标(大地精度、大地纬度)等结果;
·残骸落点计算:计算得到子级舱体残骸(含整流罩)理论落点位置和子级舱体残骸(含整流罩)理论落点安全区4个角点位置坐标;
·发射窗口与射向计算:通过射向范围和入轨高度等信息,计算得到发射窗口和发射方位角;
然后,本发明通过以上计算结果形成发射弹道规划结果池,存入发射弹道规划数据库的同时,提供给监视显示前端使用。弹道规划数据库依据预设点位、典型星箭分离模式,网络化构建包括发射点位、航天器质量、轨道高度、轨道倾角等多维度的弹道规划数据库,用于支撑测控和航落区安全性分析。
S4:根据侦察卫星星历预报数据判断各备选发射弹道在各自对应的发射窗口内,对应的备选发射点位是否位于侦察卫星对地成像视场角范围之内,得到不存在侦察隐患的发射弹道编组。
也就是说,如图4所示,各发射弹道完成航落区安全性匹配后,结合发射窗口、态势信息等,开展卫星过顶分析计算;发射弹道根据卫星过顶分析计算结果,判断发射单元任务预选点位是否存在被成像侦察的安全隐患,若不安全则返回发射窗口分析,重新选择合适的发射窗口;若安全,则可形成初选弹道结果。
进一步地,卫星过顶分析计算是根据卫星星历预报数据和地面发射单元任务预选点位坐标,分析计算任务预选点位是否位于侦察卫星对地成像视场角范围之内,从而为地面发射单元规划制定安全隐蔽的机动路线和规避策略提供参考依据,具体分析计算过程如下:
如图5所示,假设卫星始终保持对地定向姿态,即卫星对地成像视场中心轴始终指向地心,在已知卫星在地心地固坐标系(ECF)下某个规定时间段,如某个备选发射弹道对应的发射窗口T1~T2内的星历预报数据(Xs、Ys、Zs)和任务预选点位坐标(Xc、Yc、Zc)的条件下,即可计算得到卫星对预选点位的对地张角θ,若θ大于卫星对地成像半视场角θ0,则表明预选点位在该规定时间段内安全隐蔽;否则,表明预选点位在该规定时间段内可能会被卫星侦察,具体流程图如图6所示。其中,θ的计算公式如下:
其中,(Xs、Ys、Zs)为地心地固坐标系下,侦察卫星在当前备选发射弹道对应的发射窗口内的星历预报位置,(Xc、Yc、Zc)为当前备选发射弹道对应的备选发射点位的坐标。
然后,发射弹道编组完成发射弹道初选后,在考虑发射成本、发射响应时间、运载能力余量、运载器型号列表等因素基础上,结合运载器参数与技术指标,进行运载器的选型,得到运载器型号,也即步骤S5。
S5:根据卫星星座属性、卫星属性、发射场属性以及运载火箭属性,为发射弹道编组中的每一条发射弹道选择对应的运载火箭,得到不同的发射点位-发射弹道-运载火箭组合的发射方案。
需要说明的是,当卫星星座规模较小,可用运载火箭种类较少时,可根据经验直接选择火箭类型。然而,随着任务需求的增多,卫星星座规模将会不断增大。多个发射场、多种火箭均可完成某次发射任务成为可能,这就产生了对星座组网过程中运载火箭进行优选的问题。选出最佳运载火箭组合以尽可能降低星座系统的建立成本和发射风险。
运载火箭选型主要基于星座属性、卫星属性、发射场属性、运载火箭属性4个基本条件进行。星座属性包括星座中卫星总数、轨道面数目、轨道要素;卫星属性包括卫星质量、高度、宽度、成本;发射场属性包括发射场的纬度、经度、海拔高度和可在该发射场发射的运载火箭类型;运载火箭的属性主要包含发射成功概率、低轨运载能力、地球同步轨道运载能力、整流罩体积、整流罩静包络直径、整流罩高度、运载火箭成本、适用发射场等。
进一步地,若以数学模型去描述运载火箭选型的过程,具体如下:
分别为每条发射弹道构建如下目标函数:
其中,n为可选择的运载火箭种类数,xi为第i种运载火箭已经使用的次数,而运载火箭的最多使用次数与其储量、生产周期相关,Ci为第i种运载火箭的发射成本,该值与运载火箭自身成本、可靠性、承载卫星成本等因素相关,Fmax为发射场可进行的最多发射次数,该值与总的发射准备时间相关,Fmin为发射场发射次数的最低限制,M为发射场已经发射的运载火箭种类数,xm为第m种运载火箭已经使用的次数;此外,承载卫星个数与卫星体积、高度、宽度以及运载火箭整流罩的体积、高度、静包络直径、有效载荷质量等因素相关。
分析可知,运载器选型的目标函数和约束条件均为线性表达式,又因为运火箭的使用次数必须为非负整数,故该问题本质上是一个整数规划问题,则本发明采用分支定界法求解所述目标函数,得到各条发射弹道选择对应的运载火箭。
S6:按照设定的指标体系,采用灰色理论与多属性决策方法相结合的方式对各个发射方案进行评估与排序,实现发射弹道规划。
需要说明的是,如图7所示,本发明根据发射弹道评估需求,建立包含发射要求、测发周期、发射保障、发射成本和入轨精度等多指标要素的评估指标体系,针对SSO、LEO等典型发射轨道的发射任务,依据备选方案进行先验数据的匹配等,分析确定发射弹道方案。其中,先验数据匹配是指收集历史任务数据,形成先验数据库,将当前发射弹道方案与先验数据库进行匹配分析;最后,根据多种发射弹道方案,考虑时间优先、成本优先、发射可靠性优先、安全性优先等原则,采用专家打分的方法进行排序,辅助进行发射弹道选择。
具体的,如图8所示,本发明提供的评估指标体系按照多指标综合评价法中关于层次分析模型的划分与基本指标的设置原则构建,分为目标层、准则层、综合指标层、分指标层和基本指标层5个层次。
1)目标层:发射方案评估;
2)准则层:发射前的可用性、发射过程的可信性、综合能力;
3)综合指标层:系统完好性、完好状态持续、发射可靠性、控制系统、入轨精度及姿态要求、控制系统;
4)分指标层:发射窗口、地面系统、箭上系统、飞行控制系统、入轨精度、姿态要求;
5)基本指标层:贮存完好性、技术准备完好性、待机准备完好性、综合测试后有效期、发射阵地最长待发时间、大气温度、湿度、地面风速、最大瞬时风速、发射时间、测试发射设施、地面瞄准系统、加注系统、地面供气系统、控制系统、动力系统、遥测系统、外安系统、箭体结构系统、分离系统、制导系统、姿态控制系统、时序指令控制系统、电源配电系统、飞行、地面测试发控系统、地面支持系统、半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、过近地点时间、俯仰角、偏航角、滚动角、风干扰、电磁干扰、轨道高度、有效载荷速度、有效载荷质量等。
针对发射弹道评估需求,对评估指标进行建模和层次分解,直至得到定量可测的指标,利用科学的体系评估方法构建评估模型,进而得出定量的评估结论。为提高评估结果的置信度,设计融合任务数据、仿真数据等多类型数据的评估方法,对不同阶段评估结果进行分析。发射弹道优选是考虑在多个指标或属性的条件下选择最优备选方案或对有限备选方案进行排序的决策问题。当前对发射弹道方案优选的成熟研究方法主要有:D-S证据理论模型、DEA方法、模糊评估法、最优线性分派决策模型和效用函数模型等。上述往往要求属性值明确,然而在发射弹道方案选择上,常会遇到属性权重信息不完全、属性值信息和属性权重信息都不完全的情形。例如,任务样式、发射目标的类型等本身就是非量化指标,且由于信息不完全造成的贫信息系统时,决策问题又表现出其灰色性。因此,综合考虑,可采用灰色理论与多属性决策方法相结合的方式来处理属性权重信息不完全的发射弹道方案优选问题。
S7:将各评估与排序后的发射方案存入任务数据库,并提供给发射弹道评估和监视显示前端使用。
综上所述,本发明的总体流程如下:
第一步:发射弹道规划。根据发射要求,结合运载器在不同发射区域、不同轨道高度、不同轨道倾角条件下的最大运载能力以及发射点位射向范围和航天器技术参数等信息,采用遍历方式开展发射弹道规划,得到发射弹道规划结果;
第二步:发射弹道编组。结合卫星过顶分析计算结果,初步选择确定可用的运载器型号、发射弹道、发射点位等,形成多套发射弹道编组结果;
第三步:发射弹道评估。根据发射弹道编组结果,结合发射要求、以往先验数据等信息,采用专家打分方式进行发射弹道优选。
由此可见,本发明为小型固体运载火箭实现无依托发射、快速响应发射提供关键技术支撑。区别于常规液体火箭发射任务,本发明提供的网格化发射弹道规划方法重点解决在卫星轨道不确定、发射点位不确定的情况下,如何快速生成发射弹道、选择运载器型号的问题。网格化发射弹道规划方法首次提出针对预设发射点位,按照网格化方法提前构建具备动态范围适应能力的弹道规划数据库的思想,能够为任务筹划阶段择优选取发射弹道,在实际任务执行过程中快速匹配、修正发射弹道提供支撑;针对SSO、LEO等典型发射轨道的发射任务,首次提出统筹考虑当前任务状态、卫星星座构型、运载火箭列装情况、任务部署情况以及卫星过境侦察等多约束条件下的发射点位、发射弹道、运载器型号等多要素联合编组的思想,利用发射弹道规划,开展发射弹道初选、运载器选型等工作,筛选出执行本次任务的发射弹道、运载器型号,能够系统性解决对抗条件下卫星、火箭、资源、环境等快速匹配的难题;通过经验数据积累,针对发射弹道评估问题,首次相对完整地提出了发射弹道评估指标体系,为评估优选发射方案、后备发射预案提供支撑。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种网格化发射弹道规划方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将预设发射场进行网格划分,并将得到的各网格格点作为预设发射点位,基于SSO发射轨道与LEO发射轨道,根据各预设发射点位进行弹道解算,分别得到各预设发射点位上,轨道高度不同以及轨道倾角不同却具有最大运载能力的标准发射弹道;
S2:获取各标准发射弹道对应的安全参数,其中,所述安全参数包括航区、子级舱体残骸的理论落点、理论落点安全区的四个角点位置坐标、发射窗口以及发射方位角;
S3:根据各标准发射弹道对应的安全参数与测绘地理信息判断各标准发射弹道是否符合设定的航落区安全要求,得到符合航落区安全要求的备选发射弹道;
S4:根据侦察卫星星历预报数据判断各备选发射弹道在各自对应的发射窗口内,对应的备选发射点位是否位于侦察卫星对地成像视场角范围之内,得到不存在侦察隐患的发射弹道编组;
S5:根据卫星星座属性、卫星属性、发射场属性以及运载火箭属性,为发射弹道编组中的每一条发射弹道选择对应的运载火箭,得到不同的发射点位-发射弹道-运载火箭组合的发射方案;
S6:按照设定的指标体系,采用灰色理论与多属性决策方法相结合的方式对各个发射方案进行评估与排序,实现发射弹道规划。
2.如权利要求1所述的一种网格化发射弹道规划方法,其特征在于,所述设定的航落区安全要求包括:航区不穿越人口稠密地区和境外、理论落点与理论落点安全区不位于人口稠密地区和境外。
3.如权利要求1所述的一种网格化发射弹道规划方法,其特征在于,步骤S5中所述的卫星星座属性包括卫星星座中的卫星总数、轨道面数目以及轨道要素;卫星属性包括卫星的质量、高度、宽度以及成本;发射场属性包括发射场的纬度、经度、海拔高度以及发射场可发射的运载火箭类型;运载火箭属性包括发射成功概率、低轨运载能力、地球同步轨道运载能力、整流罩体积、整流罩静包络直径、整流罩高度、运载火箭成本以及适用发射场。
5.如权利要求1所述的一种网格化发射弹道规划方法,其特征在于,步骤S6中所述的指标体系包括目标层、准则层、综合指标层、分指标层以及基本指标层5个层次;
其中,所述目标层为发射方案的整体评估;
所述准则层包括发射前的可用性、发射过程的可信性以及综合能力;
所述综合指标层包括系统完好性、完好状态持续性、发射可靠性、控制系统、入轨精度及姿态要求;
所述分指标层包括发射窗口、地面系统、箭上系统、飞行控制系统、入轨精度以及姿态要求;
所述基本指标层包括贮存完好性、技术准备完好性、待机准备完好性、综合测试后有效期、发射阵地最长待发时间、大气温度、湿度、地面风速、最大瞬时风速、发射时间、测试发射设施、地面瞄准系统、加注系统、地面供气系统、控制系统、动力系统、遥测系统、外安系统、箭体结构系统、分离系统、制导系统、姿态控制系统、时序指令控制系统、电源配电系统、飞行软件、地面测试发控系统、地面支持系统、半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、过近地点时间、俯仰角、偏航角、滚动角、风干扰、电磁干扰、轨道高度、有效载荷速度以及有效载荷质量。
6.如权利要求1所述的一种网格化发射弹道规划方法,其特征在于,步骤S1中所述的标准发射弹道的数据包括运载火箭飞行发射弹道、射点射向、发射窗口、飞行时序、入轨点参数、时间、速度、射程、经度、纬度、高度、动压、加速度、攻角、俯仰角以及偏航角,其中,所述射点射向包括发射点的经度、纬度、高度以及发射方位。
8.如权利要求1所述的一种网格化发射弹道规划方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S7:将各评估与排序后的发射方案存入任务数据库,并提供给发射弹道评估和监视显示前端使用。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113467505A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-01 | 中国人民解放军63756部队 | 一种航天器自动捕获跟踪方法 |
CN117132717A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 天安星控(北京)科技有限责任公司 | 火箭安控管道的三维重构方法、系统及电子设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108491647A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种用于应急应用的发射任务设计系统及其方法 |
CN110031003A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-07-19 | 中国西安卫星测控中心 | 一种火箭上面级最优可达轨道快速规划计算方法 |
-
2020
- 2020-12-23 CN CN202011541479.1A patent/CN112800532B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108491647A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种用于应急应用的发射任务设计系统及其方法 |
CN110031003A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-07-19 | 中国西安卫星测控中心 | 一种火箭上面级最优可达轨道快速规划计算方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李庆龙等: "空中发射运载火箭弹道优化设计", 《宇航总体技术》 * |
马昊磊等: "基于决策更新的多级火箭弹道重规划技术研究", 《航天控制》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113467505A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-01 | 中国人民解放军63756部队 | 一种航天器自动捕获跟踪方法 |
CN113467505B (zh) * | 2021-08-10 | 2023-12-08 | 中国人民解放军63756部队 | 一种航天器自动捕获跟踪方法 |
CN117132717A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 天安星控(北京)科技有限责任公司 | 火箭安控管道的三维重构方法、系统及电子设备 |
CN117132717B (zh) * | 2023-10-25 | 2023-12-19 | 天安星控(北京)科技有限责任公司 | 火箭安控管道的三维重构方法、系统及电子设备 |
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