迭代制导情况下姿态控制系统稳定性分析方法研究

王 辉 张 宇

北京航天自动控制研究所，北京 100854



迭代制导情况下姿态控制系统稳定性分析方法研究

王 辉 张 宇

北京航天自动控制研究所，北京 100854

为了提高火箭的入轨精度和轨道适应能力，我国在新一代运载火箭末级中采用了迭代制导技术，俯仰、偏航程序角根据火箭运动状态和目标轨道参数实时变化，目前工程设计中仍按照固定程序角方式开展稳定性分析。本文推导出迭代制导程序角与火箭速度、位置之间的线性关系式，在国内首次提出了迭代制导情况下的稳定性分析方法，并以新一代运载火箭为例进行了实例计算，结果表明此分析方法正确、可行，具有一定的参考价值。

迭代制导;姿态控制系统;运载火箭;稳定性分析

传统的运载火箭采用基于标准轨道的摄动制导方式[1]，火箭沿标准弹道飞行，姿态控制系统的任务是跟踪标准的程序角，根据制导系统的导引和指向要求进行姿态控制，在此条件下，火箭的姿态运动可以看作标准弹道附近的小扰动运动，因此，稳定性分析具有以下特点[2]：火箭姿态运动可独立于质心运动进行设计和稳定性分析；姿态控制系统根据标准弹道计算的运动方程系数进行稳定性分析；小扰动稳定性能够代表火箭姿态运动的稳定性。

近年来，随着我国在探月工程、载人工程、空间站工程和深空探测工程方面的不断深化，对运载火箭的入轨精度和轨道适应能力提出了更高的要求，我国在新一代运载火箭末级飞行中，大都采用了迭代制导技术。……