翟国君,卞光浪,孙君亮,李连登,项树林,童 艳

1.海军海洋测绘研究所,天津 300061;2.海军工程大学导航工程系,湖北 武汉 430033;3.91550部队,辽宁 大连 116023;4.国家海洋局海底科学重点实验室,浙江 杭州 310012

高空飞行器被动段运行轨迹精密解算方法

翟国君1,2,卞光浪2,3,4,孙君亮3,李连登3,项树林3,童 艳3

1.海军海洋测绘研究所,天津 300061;2.海军工程大学导航工程系,湖北 武汉 430033;3.91550部队,辽宁 大连 116023;4.国家海洋局海底科学重点实验室,浙江 杭州 310012

如何精确解算高空飞行器被动段运行轨迹是航天测控领域研究的热点与难点问题。本文在分析空间飞行器受力状况的基础上,建立了严密飞行器运动状态方程,采用层次聚类分析方法构建了落点数据质量控制方案。通过仿真试验,研究了空气阻力、地球引力和积分迭代步长等要素对飞行器运行轨迹的影响,检验了落点预报质量控制方案的可行性和有效性。结论表明,提出的数学模型能够高精度地解算出飞行器被动段运行轨迹,实现了落点位置自动化预报处理。

高空飞行器;运行轨迹;状态方程;落点预报;质量控制

1 引 言

飞行器被动段运行轨迹解算是根据在轨飞行器当前所处位置、速度、形状和姿态等信息,确定其到达地球或其他星体表面前各时刻坐标位置及其他参数的数据处理技术[1],其目的主要体现在以下4个方面:①航程安全性评估;②飞行器到达地面时刻预警;③飞行器拦截;④再入体搜索范围确定[2-3]。飞行器运行轨迹解算涉及计算机仿真、空气动力学、数理统计、测量技术等多学科领域[4],影响其计算精度的因素主要有飞行器位置观测误差、数据处理误差等。……