深空撞擊探測末制導律的設計與分析.pdf

1、高精度自主末段制導是深空撞擊探測任務的關鍵技術之一。本文在系統(tǒng)總結小天體探測任務中的末制導律基礎之上，針對小天體撞擊的特點，設計了幾種滿足精度和燃料消耗要求的末段導引律。主要的研究內容如下：
　　首先建立了深空撞擊探測末段制導律設計中所涉及到的各種坐標系以及各坐標系間的轉換關系；給出了接近段的動力學方程，為末制導律的設計提供基礎。
　　利用導航系統(tǒng)提供的撞擊器與目標天體的狀態(tài)以及相互之間的狀態(tài)參數(shù)，在定義與構建了零控脫靶量的

2、基礎之上，基于撞擊時刻脫靶量為零的要求設計了基于零脫靶量的深空撞擊探測末段制導律；利用了接近段的導航誤差逐漸減小及其在B平面坐標系中可以直觀的表示等特點，設計了以導航誤差的大小作為開機閥值的軌控發(fā)動機開關機曲線，從而解決了探測器軌控發(fā)動機離散脈沖控制力的問題。通過仿真分析，此制導律滿足深空撞擊探測末制導的要求。
　　針對小天體直接撞擊的特點，利用比例導引法控制視線轉率的方法，兼顧了控制脫靶量以提高最終的撞擊精度，考慮到發(fā)動機脈沖控

3、制力的實際情況，設計了一種基于比例導引的小天體撞擊末制導律。仿真結果表明，撞擊精度良好，滿足要求。
　　研究了預測撞擊點的末制導方法及其在小天體探測末制導中的應用。針對小天體撞擊探測任務的特點，通過撞擊器的動力學方程可以預測出末端撞擊時刻撞擊器的狀態(tài)，由末端狀態(tài)可以反饋計算出滿足直接撞擊所需要的制導推力。給出了兩種預測制導律方案：一種是固定開機時間的普通預測制導方案；另一種是由脫靶量決定開機時刻的改進預測制導方案。最終仿真結果顯示