CN114281090B - 一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法，方法中，获取末子级任务后应用需求，确定钝化排放目标；根据末子级任务后推进剂余量以及排放系统结构，计算排放过程参数；根据钝化排放目标和排放过程参数，确定末子级钝化排放的保障条件要求；若末子级实际状态满足保障条件要求，则通过确定排放系统结构中各设备的工作次序和时间，实现精准排放钝化；若末子级不满足保障条件要求，则重新设定钝化排放目标或改进保障条件要求后返回相应步骤确定精准钝化排放程序。本发明解决了火箭任务后末子级排放不受控问题，通过精准钝化排放，实现末子级受控交接给后续应用阶段。

Description

一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法及系统

技术领域

本发明涉及火箭设计领域，尤其涉及一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法及系统。

背景技术

空间碎片对飞行器轨道资源造成的风险日益突出，为降低在轨解体风险，在完成既定任务后，火箭末子级上所储存的能源应被耗尽或处于安全状态。对于不能直接再入的运载火箭末子级，在执行主被动离轨时，需要兼顾剩余推进剂、气体排放、电池消耗等钝化措施。现阶段我国运载火箭末子级均设置任务后在轨钝化排放措施，并且在任务飞行程序设计中，星箭分离后均有相应的钝化排放程序，以完成任务后钝化排放任务、防止末子级在轨解体为目标，采用电爆类截止阀、管路等简单系统，花费较小代价实现目标，同时受测控弧段限制，对于排放速率、排放过程干扰量、箭上剩余姿态控制能力等影响排放过程的因素缺少定量评估，排放设定是否满足排放时间需求、排放过程箭体是否稳定等均不受控。

随着末子级任务后应用需求的提出，要求末子级既要完成钝化排放，又要求末子级至少以一定的受控约束条件交接给后续应用，而当前粗放式的钝化排放程序已无法满足要求。

发明内容

基于上述背景技术存在的技术问题，本申请提供一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法及系统，兼顾安全钝化排放以及推进剂精准排放的效果，解决了任务后末子级钝化排放不受控的技术问题，实现末子级受控交接给后续应用阶段；且步骤明确，便于理解和工程应用。

第一方面，本申请提供了一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法，所述方法包括：

S100，根据火箭末子级任务后应用需求，获取对末子级推进剂排放中包括进程、干扰力、姿态、能源在内的约束条件，确定钝化排放目标；

S200，根据末子级任务后推进剂余量以及排放系统结构，计算获取排放过程参数；

S300，根据所述钝化排放目标和所述排放过程参数，确定末子级任务中包括姿态控制、推进剂管理、供配电、测量在内的保障条件要求；

S400，获取末子级任务当前的实际状态信息，接收所述保障条件要求，判断所述实际状态信息是否满足所述保障条件要求；若实际状态信息满足保障条件要求，则根据预设的钝化排放程序确定所述排放系统结构中各设备的工作次序和时间后，进行精准排放；若不满足保障条件要求，则重新设定钝化排放目标或改进所述保障条件要求后返回相应步骤重新分析后确定钝化排放程序。

进一步地，所述步骤S100中，所述钝化排放目标中，在所述末子级任务交接期钝化排放过程中以及排放后，控制所述末子级的状态参数控制在末子级任务后应用所需参数范围内。

进一步地，所述步骤S200中，计算获取的排放过程参数包括分析排放系统阻力损失、真空排放出口物态变化、排放流量和比冲、排放羽流及作用力矢量。

进一步地，所述步骤S200中，还包括利用真空介质排放试验，以获取排放过程参数；并且，所述真空介质排放试验获取的排放过程参数准确度高于所述定量仿真试验获取的排放过程参数；

进一步地，所述步骤S300中，实现钝化排放目标所需的保障条件要求还包括：分析姿控推进剂耗量、排放所需时间、电池及单机工作时间。

进一步地，所述步骤S400中，实际状态信息满足保障条件要求后进行精准排放的方法为：

将箭上已有系统的任务后姿态控制能力、推进剂管理能力、排放控制供配电能力、测量系统天线指向跟踪能力，与实现末子级交接期钝化排放目标所需保障条件要求进行匹配对比，确定推进剂管理、姿态调整管理、排放控制指令和时间间隔的安排、以及设置姿态控制网络参数，根据末子级交接期的应用需求设计控制系统交接程序和判据，并在能力不匹配时，根据实际情况调整末子级排放目标，或者改进箭上已有系统的保障条件要求。

进一步地，步骤S100中的钝化排放目标包括：

推进剂余量被彻底且快速排放；

对贮箱、高压气瓶在内的压力容器进行减压，并与压力容器外界连通；

对电池采取包括电量耗尽在内的保护措施；

控制排放过程中的火箭姿态在预定范围内；

排放过程在可测弧段内完成，以使排放结果可测量。

进一步地，在步骤S200中，计算分析的对象和内容包括：

明确钝化排放程序和排放系统配置，包括发动机额定工况工作排放、发动机惰性燃烧工作排放、发动机组件不燃烧排放或者输送系统专用排放管排放，排放系统配置主要包括排放控制方式、执行机构、管路及附件；分析排放系统阻力损失、真空排放出口物态变化、排放流量和比冲、排放羽流及作用力矢量；

其中，排放系统结构中的排放管设置有对称倾斜出口，以此减少单侧排放产生的不平衡干扰，并且增加推进剂沉底，避免气、液混合排放带来的排放力不稳定干扰，且排放出口周围无设备干扰。

第二方面，本申请提供了一种火箭末子级的精准钝化排放控制系统，采用第一方面的方法，所述系统包括：

目标确定模块，配置为根据火箭末子级任务后应用需求，获取对末子级推进剂排放中包括进程、干扰力、姿态、能源在内的约束条件，确定钝化排放目标；

参数计算模块，配置为根据末子级任务后推进剂余量以及排放系统结构，计算获取排放过程参数；

条件确定模块，配置为根据所述钝化排放目标和所述排放过程参数，确定末子级任务中包括姿态控制、推进剂管理、供配电、测量在内的保障条件要求；

匹配执行模块，配置为获取末子级任务当前的实际状态信息，接收所述保障条件要求，判断所述实际状态信息是否满足所述保障条件要求；若实际状态信息满足保障条件要求，则根据预设的钝化排放程序确定所述排放系统结构中各设备的工作次序和时间后，进行精准排放；若不满足保障条件要求，则重新设定钝化排放目标或改进所述保障条件要求后返回相应步骤重新分析后确定钝化排放程序。

本申请提供的技术方案，至少具有如下技术效果：

本方案兼顾安全钝化排放以及推进剂精准排放的效果，实现末子级受控交接给后续应用阶段；且步骤明确，便于理解和工程应用。

附图说明

图1为本申请实施例一中一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法流程图；

图2为本申请实施例一中另一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法流程图；

图3为本申请实施例一中钝化排放程序示意图；

图4为本申请实施例二中火箭末子级的精准钝化排放控制系统模块图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

参考附图1-3所示，本申请实施例提供了一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法，方法包括如下步骤。

步骤S100，根据火箭末子级任务后应用需求，获取对末子级推进剂排放中包括进程、干扰力、姿态、能源在内的约束条件，确定钝化排放目标。

钝化排放目标中，在末子级任务交接期钝化排放过程中以及排放后，控制末子级的状态参数在末子级任务后应用所需参数范围内。

其中，钝化排放目标至少包括：

(1)推进剂余量被彻底且快速排放，进一步通过确保剩余推进剂安全、彻底、快速排放，不污染主任务航天器。

(2)对贮箱、高压气瓶在内的压力容器进行减压，并与压力容器外界连通。本实施例中包括贮箱、高压气瓶在内的压力容器完成减压操作，最好能实现与外界的永久性连通。

(3)对电池采取包括电量耗尽在内的保护措施。进一步说明，电池耗尽或采取保护措施，可以防止电池温度或压力过高爆炸。

(4)控制排放过程中的火箭姿态在预定范围内。进一步说明，排放过程火箭姿态稳定并控制在一定精度范围内，排放控制和执行系统简单、可靠。

(5)排放过程在可测弧段内完成，以使排放结果可测量。

步骤S200，根据末子级任务后推进剂余量以及排放系统结构，计算获取排放过程参数。

其中，计算获取的排放过程参数包括分析排放系统阻力损失、真空排放出口物态变化、排放流量和比冲、排放羽流及作用力矢量。

除了计算分析获取排放过程参数，还包括利用真空介质排放试验获取排放过程参数；并且，真空介质排放试验获取的排放过程参数准确度高于计算分析获取的排放过程参数。

其中，计算分析的对象和内容包括：明确钝化排放程序和排放系统配置，包括发动机额定工况工作排放、发动机惰性燃烧工作排放、发动机组件不燃烧排放或者输送系统专用排放管排放，排放系统配置主要包括排放控制方式、执行机构、管路及附件；分析排放系统阻力损失、真空排放出口物态变化、排放流量和比冲、排放羽流及作用力矢量。

其中，排放系统结构中的排放管设置有对称倾斜出口，以此减少单侧排放产生的不平衡干扰，并且增加推进剂沉底，避免气、液混合排放带来的排放力不稳定干扰，且排放出口周围无设备干扰。

步骤S300，根据钝化排放目标和排放过程参数，确定末子级任务中包括姿态控制、推进剂管理、供配电、测量在内的保障条件要求。

进一步说明，实现钝化排放目标所需的保障条件要求包括：姿控推进剂耗量、排放所需时间、电池及单机工作时间。确定保障条件要求主要为按照末子级钝化排放目标和排放过程参数中的末子级钝化彻底程度、排放干扰力矩和持续时间、姿态稳定度要求、供电要求、测量要求，分析箭上已有系统的任务后姿态控制能力、推进剂管理能力、排放控制供配电能力、测量系统天线指向跟踪能力。

步骤S400，获取末子级任务当前的实际状态信息，接收保障条件要求，判断实际状态信息是否满足保障条件要求；若实际状态信息满足保障条件要求，则根据预设的钝化排放程序确定排放系统结构中各设备的工作次序和时间后，进行精准排放；若不满足保障条件要求，则重新设定钝化排放目标或改进保障条件要求后返回相应步骤重新分析后确定钝化排放程序。

实际状态信息满足保障条件要求后进行精准排放的方法为：将箭上已有系统的任务后姿态控制能力、推进剂管理能力、排放控制供配电能力、测量系统天线指向跟踪能力，与实现末子级交接期钝化排放目标所需保障条件要求进行匹配对比，确定推进剂管理、姿态调整管理、排放控制指令和时间间隔的安排、以及设置姿态控制网络参数，根据末子级交接期的应用需求设计控制系统交接程序和判据，并在能力不匹配时，根据实际情况调整末子级排放目标，或者改进箭上已有系统的保障条件。

本实施例利用实际应用数据进一步阐述上述步骤S100-步骤S400的钝化排放控制方法控制过程。

本实施例中的末子级的钝化排放控制方法主要是为了在末子级任务后，合理安排钝化排放，以满足后续的应用需求。

比如，需要确保钝化后末子级三轴姿态角速度精度在1°/s以内，交接时不发生干扰，同时火箭末子级排放不污染主任务卫星，且进入任务后应用阶段不再有残余推进剂(介质)释放，同时对系统结构不会产生破坏。基于此，本实施例在步骤S100中，根据火箭末子级任务后应用需求，获取对末子级推进剂排放中包括进程、干扰力、姿态、能源在内的约束条件，确定钝化排放目标。

根据获取到的推进剂余量以及钝化排放中的排放系统结构，获取排放过程参数。除计算获取排放过程参数外，必要时开展真空介质排放实验获取准确参数。参考附图2所示，具体计算排放过程参数包括：

在末子级燃料排放段获取到燃料液体排放所需时间为47s～86s，燃料箱增压气体排放时间约需350s～450s，因此合计不超过600s。在氧化剂排放段获取氧化剂液体排放所需时间为13s～79s，开始排放时氧化剂箱压力/容积为0.38MPa/7500L、燃料箱压力/容积为0.22MPa/6200L计算，氧化剂箱气体排放时间约需650s～700s；增压气瓶剩余量2～4MPa，气瓶通过氧化剂箱排气约需100～200s，因此合计不超过1000s。再历史任务跟踪测量结果显示，火箭末子级在入轨后第3～5天时，俯仰、偏航、滚动三个方向的角速度分别约为7.3°/s、7.6°/s和18.8°/s，合计三轴综合角速度约21.6°/s，其中可能为姿控发动机推进剂耗尽失去姿态控制能力后，氧箱气体以及增压气瓶气体排放过程中干扰造成的，需保证氧箱气体以及增压气瓶气体排放过程末子级仍有姿态控制能力。进一步计算，在贮箱内推进剂在增压气体压力作用下，以一定的流量、流速通过排放管排放到外部空间，因此液体推进剂沿管路排放过程可能包括：

管路中液体推进剂所受的压强不断降低，在管路的某一位置时，压强会降低到小于与液体温度的饱和蒸汽压，液体推进剂开始汽化，出现气相，液体单相流变成气液两相流；进一步地，沿着管路压强和温度又不断降低，有可能达到三相点，即出现气、液、固三相流，成为多相流，也有可能全部汽化成气体，又变为单相流动；当气体推进剂排放到出口时，由于外界环境为真空，压强相当于0，在极短的时间内迅速挥发，并带走大量热量，同时使温度迅速降低，使推进剂凝结和凝固，在出口及附近区域出现气、液、固三相流，且最外层为气相。

其中，本应用例中采用四氧化二氮作为推进剂氧化材料。在四氧化二氮的真空(小于1kPa)排放试验中(管径3mm、流速6.6m/s、流量68g/s)，如表1所示，相对于在地面排放，真空排放时的四氧化二氮的流量有所降低，约3.1％～4.6％，可以看出在排放过程中，管路内已经形成了多相流，从而增大了管路流阻系数。

表1氧化剂(四氧化二氮)排放试验结果

由于在气、液、固三相流中，固体随流体运动速度小，在推进剂排放的推力计算中，忽略固体颗粒的影响，仅考虑管路中的气体和液体。排放管口以气液两相流同时排放时产生推力，依据公式F＝ρ_mu_mA·u_m获得排放管口的推力，公式中，气液混合密度ρ_m＝αρ_g+(1-α)ρ_l，气液混合速度A为出口截面面积，ρ_g为气相密度，ρ_l为液相密度，α为掺气率(气体体积分数)，u_l为出口液相速度，u_g为出口气相速度。

对火箭末子级实际状态信息分析，如果实际状态信息满足精准排放保障条件要求，则确定各系统设备工作次序和时间后可进行精准排放；如果实际状态信息不满足精准排放保障条件要求，需要重新确定排放目标或者改进箭上保障条件，返回相应步骤重新分析和确定排放程序。

进一步说明，在末子级任务后应用飞轮装置(飞轮起旋且稳定后)的动力学运算公式中J为末子级箭体转动惯量，ω为末子级的角速度，J_fω_f为飞轮角动量(J_f为飞轮转动惯量，ω_f为飞轮转速)，M_bi为姿控喷管的力矩，M_d为其它干扰力矩。

三通道姿控喷管工作门限优化为1°、回环系数取0.85。仿真排放过程姿控工作情况，将以上干扰力矩按最恶劣进行叠加，得到的干扰力矩如表2所示。

表2精准排放钝化干扰力矩

那么对应各姿控喷管工作时间如表3所示。

表3精准排放钝化各姿控喷管工作时间

为防止气液混合排放造成干扰，液体排放开始前有正推沉底分机工作，排放段可利用排放力的轴向分量进行沉底。其中，正推力至少持续2～3个晃动周期进行晃动抑制；排放段2*45N正推力作用下的氧化剂和燃料晃动频率范围分别为0.26～0.28rad/s和0.40～0.43rad/s，对应晃动周期分别为22.4～24.2s和14.6～15.7s，在已过了主任务阶段同时无推力突变等大干扰导致大晃动的情况，且排放无需按发动机再次点火的严苛要求，为节约沉底正推用姿控推进剂，以确保交接前姿态稳定用姿控推进剂，设定正推(2*45N)在R排放开始后1s关闭，在Y排放开始前40s开机进行液体沉底(不到2个抑制周期)，Y排放开始后1s关闭。箭上供配电可支持值星箭分离后30min以上，精准排放不超过30min。为完成钝化，设定Y排放开始后1000s小肼发动机开机，不再关机，持续至姿控单推三耗尽或控制电池耗尽；从而使姿控1～10分机一直工作，确保推进剂液体排放、贮箱/增压气瓶气体排放和小肼发动机开机等干扰下，箭体姿态稳定。已飞行任务姿控推进剂加注量为81～88kg，飞行至星箭分离时剩余量约33.56～38.03kg，在氧化剂排放1000s时启动小肼发动机，小肼发动机开机后30～136s(对应星箭分离后1450～1556s)，可完成钝化排放，具备交接条件。其中，所需条件和箭上已有系统的保障能力，除姿控推进剂加注量不足外，其余均可匹配。为确保火箭末子级姿控推进剂能够支撑至氧化剂开始排放后1000s以上，优选采用精准排放和钝化，并且在81～85kg基础上，统一增加为88kg。

实施例二

参考附图2所示，本申请实施例提供了一种火箭末子级的精准钝化排放控制系统，采用实施例一中任意一项的方法，系统包括：

目标确定模块，配置为根据火箭末子级任务后应用需求，获取对末子级推进剂排放中包括进程、干扰力、姿态、能源在内的约束条件，确定钝化排放目标。

参数计算模块，配置为根据末子级任务后推进剂余量以及排放系统结构，计算获取排放过程参数。

条件确定模块，配置为根据钝化排放目标和排放过程参数，确定末子级任务中包括姿态控制、推进剂管理、供配电、测量在内的保障条件要求。

匹配执行模块，配置为获取末子级任务当前的实际状态信息，接收保障条件要求，判断实际状态信息是否满足保障条件要求；若实际状态信息满足保障条件要求，则根据预设的钝化排放程序确定排放系统结构中各设备的工作次序和时间后，进行精准排放；若不满足保障条件要求，则重新设定钝化排放目标或改进保障条件要求后返回相应步骤重新分析后确定钝化排放程序。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，所述方法包括：

S100，根据火箭末子级任务后应用需求，获取对末子级推进剂排放中包括进程、干扰力、姿态、能源在内的约束条件，确定钝化排放目标；

S200，根据末子级任务后推进剂余量以及排放系统结构，计算获取排放过程参数；

S300，根据所述钝化排放目标和所述排放过程参数，确定末子级任务中包括姿态控制、推进剂管理、供配电、测量在内的保障条件要求；

S400，获取末子级任务当前的实际状态信息，接收所述保障条件要求，判断所述实际状态信息是否满足所述保障条件要求；若实际状态信息满足保障条件要求，则根据预设的钝化排放程序确定所述排放系统结构中各设备的工作次序和时间后，进行精准排放；若不满足保障条件要求，则重新设定钝化排放目标或改进所述保障条件要求后返回相应步骤重新分析后确定钝化排放程序。

2.如权利要求1所述的火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，所述步骤S100中，所述钝化排放目标中，在所述末子级任务交接期钝化排放过程中以及排放后，控制所述末子级的状态参数在末子级任务后应用所需参数范围内。

3.如权利要求1所述的火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，所述步骤S200中，计算获取的排放过程参数包括分析排放系统阻力损失、真空排放出口物态变化、排放流量和比冲、排放羽流及作用力矢量。

4.如权利要求3所述的火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，所述步骤S200中，还包括利用真空介质排放试验，获取排放过程参数；并且，所述真空介质排放试验获取的排放过程参数准确度高于所述定量仿真试验获取的排放过程参数。

5.如权利要求1所述的火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，所述步骤S300中，实现钝化排放目标所需的保障条件要求还包括：分析姿控推进剂耗量、排放所需时间、电池及单机工作时间。

6.如权利要求1所述的火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，所述步骤S400中，实际状态信息满足保障条件要求后进行精准排放的方法为：

将箭上已有系统的任务后姿态控制能力、推进剂管理能力、排放控制供配电能力、测量系统天线指向跟踪能力，与实现末子级交接期钝化排放目标所需保障条件要求进行匹配对比，确定推进剂管理、姿态调整管理、排放控制指令和时间间隔的安排、以及设置姿态控制网络参数，根据末子级交接期的应用需求设计控制系统交接程序和判据，并在能力不匹配时，根据实际情况调整末子级排放目标，或者改进箭上已有系统的保障条件要求。

7.如权利要求1所述的火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，步骤S100中的钝化排放目标包括：

推进剂余量被彻底且快速排放；

对贮箱、高压气瓶在内的压力容器进行减压，并与压力容器外界连通；

对电池采取包括电量耗尽在内的保护措施；

控制排放过程中的火箭姿态在预定范围内；

排放过程在可测弧段内完成，以使排放结果可测量。

8.如权利要求1所述的火箭末子级的精准钝化排放控制方法，其特征在于，在步骤S200中，计算分析的对象和内容包括：

明确钝化排放程序和排放系统配置，包括发动机额定工况工作排放、发动机惰性燃烧工作排放、发动机组件不燃烧排放或者输送系统专用排放管排放，排放系统配置主要包括排放控制方式、执行机构、管路及附件；分析排放系统阻力损失、真空排放出口物态变化、排放流量和比冲、排放羽流及作用力矢量；

其中，排放系统结构中的排放管设置有对称倾斜出口，以此减少单侧排放产生的不平衡干扰，并且增加推进剂沉底，避免气、液混合排放带来的排放力不稳定干扰，且排放出口周围无设备干扰。

9.一种火箭末子级的精准钝化排放控制系统，采用权利要求1-8任意一项所述的方法，所述系统包括：

目标确定模块，配置为根据火箭末子级任务后应用需求，获取对末子级推进剂排放中包括进程、干扰力、姿态、能源在内的约束条件，确定钝化排放目标；

参数计算模块，配置为根据末子级任务后推进剂余量以及排放系统结构，计算获取排放过程参数；

条件确定模块，配置为根据所述钝化排放目标和所述排放过程参数，确定末子级任务中包括姿态控制、推进剂管理、供配电、测量在内的保障条件要求；

匹配执行模块，配置为获取末子级任务当前的实际状态信息，接收所述保障条件要求，判断所述实际状态信息是否满足所述保障条件要求；若实际状态信息满足保障条件要求，则根据预设的钝化排放程序确定所述排放系统结构中各设备的工作次序和时间后，进行精准排放；若不满足保障条件要求，则重新设定钝化排放目标或改进所述保障条件要求后返回相应步骤重新分析后确定钝化排放程序。