湛康意，陈海朋，贺从园，甘庆忠，王禄

上海航天控制技术研究所，上海 201109

随着航天技术的发展，高密集的发射任务已经成为常态。为了保证任务的成功，对运载火箭的可靠性提出了更高的要求。从目前国内外发射失利的情况来看，大约60%的故障源自于火箭动力系统。2009年，俄罗斯和欧洲联合研制的四级运载火箭联盟-2-1a，由于三子级提前关机，未能把卫星送入预定轨道。2011年，俄罗斯联盟-U在发射货运飞船任务中，三级发动机发生了燃料管路堵塞故障而导致任务失败。这些都是动力故障导致的[1]。对于一些非致命的动力故障，通过在线调整飞行程序，仍然可以保证任务的成功。美国土星1号运载火箭在一台发动机提前关机的情况下，通过调整关机时间进入预期目标轨道。美国猎鹰9号运载火箭在2012年的发射任务中，火箭一子级的一台发动机发生故障关机。通过在线规划新的上升轨迹，延长剩余发动机工作时间，将龙飞船送入预定的轨道，但是次要有效载荷OG2原型卫星被迫留置在较低的轨道[2]。国外火箭构型可以通过增加发动机来实现动力的冗余，能力较为充足，而国内现役运载火箭很难再增加一台发动机，在大多数卫星发射任务下，能力富余量较小。因此，在小能量故障情况下，当不能进入原目标轨道时，需要确定一个次优的救援轨道[3]。虽然现役的自适应迭代制导能够适应一定程度的推力偏差[4]，但是推力下降后，为了维持弹道，攻角会变大，用于加速的推力分量减小，导致进入目标轨道时燃料不足，耗尽关机，不能成功入轨。……