[go: up one dir, main page]

RU2432596C1 - Method of controlling movement of upper-stage rocket at end of manoeuvre - Google Patents

Method of controlling movement of upper-stage rocket at end of manoeuvre Download PDF

Info

Publication number
RU2432596C1
RU2432596C1 RU2010111423/08A RU2010111423A RU2432596C1 RU 2432596 C1 RU2432596 C1 RU 2432596C1 RU 2010111423/08 A RU2010111423/08 A RU 2010111423/08A RU 2010111423 A RU2010111423 A RU 2010111423A RU 2432596 C1 RU2432596 C1 RU 2432596C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
orientation
engine
radial
flight
values
Prior art date
Application number
RU2010111423/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Сергеевич Сыров (RU)
Анатолий Сергеевич Сыров
Владимир Николаевич Соколов (RU)
Владимир Николаевич Соколов
Владимир Васильевич Ежов (RU)
Владимир Васильевич Ежов
Михаил Викторович Бочаров (RU)
Михаил Викторович Бочаров
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс")
Priority to RU2010111423/08A priority Critical patent/RU2432596C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2432596C1 publication Critical patent/RU2432596C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: problem of correcting the direction of the thrust vector is solved by determining and adjusting pitch and course angle values required to compensate for deviation of radial and orthogonal velocities from their required values on the formed orbit the moment the cruise engine is shutdown.
EFFECT: high procedural accuracy of forming given orbit by correcting the direction of the thrust vector of the cruise engine at the end of manoeuvre after switching to standby mode of the cruise engine shutdown performed after a given period of time before its predicted shutdown time.
2 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области, связанной с управлением движением разгонного блока (РБ) при выведении его на заданную орбиту.The present invention relates to the field associated with the control of the motion of the upper stage (RB) when placing it in a given orbit.

Наиболее близким техническим решением является способ управления, применяемый в системе управления РБ, при котором перед началом маневра выполняют разворот РБ по тангажу и курсу до достижения ориентации, определяемой величинами заданных в полетном задании (ПЗ) начальных углов программ изменения тангажа и курса на маневре, и на этой ориентации стабилизируют продольную ось РБ до момента начала отработки заданной программы ориентации, считывают из ПЗ данные по параметрам управления и формируемой на маневре орбите РБ, в заданные в ПЗ времена включают на оговоренный в ПЗ интервал времени двигатели коррекции импульса для поджатия топлива в баках, запускают маршевый двигатель (МД), спустя фиксированный момент времени после запуска МД начинают отработку заданной в ПЗ программы ориентации РБ, корректируют программу ориентации с помощью терминального управления для обеспечения формирования орбиты с заданными в ПЗ параметрами, выключают МД по достижению заданного функционала энергии, а за установленный интервал времени до этого фиксируют программу ориентации с параметрами, полученными после последней корректировки. За определенный момент времени до отключения МД включают режим ожидания его отсечки, при котором программа ориентации замораживается и РБ стабилизируется относительно зафиксированного направления [1].The closest technical solution is the control method used in the RB control system, in which, before starting the maneuver, the RB is turned in pitch and course to achieve the orientation determined by the values of the initial angles of the pitch and course change programs specified in the flight task (PZ), and in this orientation, the longitudinal axis of the Republic of Belarus is stabilized until the start of working out a given orientation program, data from the control parameters and the orbit of the RB formed on the maneuver are read from the knowledge base at the time specified in the knowledge story and they turn on the pulse correction engines for preloading fuel in the tanks for the time interval specified in the PP, start the marching engine (MD), after a fixed point in time after starting the MD start working out the RB orientation program set in the PP, adjust the orientation program using terminal control to ensure the formation the orbits with the parameters specified in the PP, turn off the MD upon reaching the specified energy functional, and for the set time interval before that, fix the orientation program with parameters, p radiation after the last adjustment. For a certain point in time before the MD is turned off, the standby mode for its cut-off is switched on, in which the orientation program is frozen and the RB stabilizes relative to the fixed direction [1].

Основой терминального управления является периодически реализуемый прогноз движения РБ с текущей программой ориентации в виде линейных по времени изменений углов рыскания (ψ) и тангажа (ϑ), определяемых в инерциальной системе координат выведения, связанной с начальной точкой маневра:The basis of the terminal control is a periodically implemented forecast of the RB movement with the current orientation program in the form of time-linear changes in yaw angles (ψ) and pitch (ϑ), determined in the inertial coordinate system of the launch associated with the starting point of the maneuver:

ϑ=a+b·t,ϑ = a + b

ψ=c+d·t,ψ = c + d

где а, с - начальные значения углов тангажа и курса;where a, c are the initial values of the pitch and course angles;

b, d - угловые скорости изменения углов тангажа и курса.b, d are the angular velocity of the pitch and course angles.

В прогнозируемый момент выключения МД вычисляются параметры, определяющие отклонения от формируемой орбиты. В продольном канале управления к их числу относятся отклонения по радиусу ΔR и по радиальной скорости ΔV, а в боковом - отклонение от плоскости орбиты ΔRb и скорость его изменения ΔVb. По этим данным определяются поправки к текущей программе ориентации РБ, обеспечивающие компенсацию указанных выше отклонений.At the predicted moment of MD shutdown, parameters are calculated that determine deviations from the generated orbit. In the longitudinal control channel, these include deviations along the radius ΔR and radial velocity ΔV, and in the lateral, deviations from the orbit plane ΔRb and its rate of change ΔVb. Based on these data, amendments are determined to the current program of orientation of the Republic of Belarus, providing compensation for the above deviations.

Погрешности компенсаций отклонений от заданной орбиты зависят от отличия расчетных и фактических функций чувствительности этих отклонений на изменение параметров программы ориентации, а также от динамических характеристик систем управления и стабилизации. Кроме того, при больших начальных отклонениях при ограниченном количестве тактов терминального управления процесс отработки начальных отклонений может быть не законченным. На практике могут быть короткие маневры, на которых терминальное управление не может быть реализовано. В этих случаях выполняется полет по жесткой некорректируемой программе ориентации с параметрами, заданными в ПЗ. Все эти факты сказываются на точностях формирования орбит, то есть на методических погрешностях управления, и определяют недостаток описываемого способа управления РБ.The errors in compensating deviations from a given orbit depend on the difference between the calculated and actual sensitivity functions of these deviations for changing the parameters of the orientation program, as well as on the dynamic characteristics of control and stabilization systems. In addition, with large initial deviations with a limited number of terminal control clock cycles, the process of working out the initial deviations may not be completed. In practice, there may be short maneuvers in which terminal control cannot be implemented. In these cases, a flight is performed according to a rigid, uncorrectable orientation program with the parameters specified in the PP. All these facts affect the accuracy of the formation of the orbits, that is, the methodological errors of control, and determine the disadvantage of the described method of controlling the RB.

Техническим результатом изобретения является повышение методической точности формирования заданной орбиты путем коррекции направления вектора тяги МД в конце маневра после перехода в режим ожидания отсечки МД, выполняемый за установленный интервал времени Тож до прогнозируемого момента его выключения. На этом этапе полета решение задачи по корректировке направления вектора тяги МД реализуется путем определения и отработки значений углов тангажа и курса, требуемых для обеспечения компенсации отклонений ΔV и ΔVb на момент отключения МД, так как погрешность формирования орбиты определяется в первую очередь именно скоростными отклонениями.The technical result of the invention is to increase the methodological accuracy of the formation of a given orbit by correcting the direction of the MD thrust vector at the end of the maneuver after switching to the MD cut-off standby mode, performed for a set time interval T oz to the predicted moment of turning it off. At this stage of the flight, the task of correcting the direction of the MD thrust vector is realized by determining and working out the values of the pitch angles and heading required to compensate for the deviations ΔV and ΔVb at the time of the MD shutdown, since the error in the formation of the orbit is determined primarily by the speed deviations.

Для решения поставленной задачи используются Гринвичская геоцентрическая инерциальная система координат (ГИСК), инерциальная система координат выведения (ИСКВ) и орбитальная система координат (ОСК).To solve this problem, the Greenwich geocentric inertial coordinate system (GISC), inertial inference coordinate system (HSCI) and orbital coordinate system (USC) are used.

Указанный технический результат достигается тем, что в известный способ управления движением РБ в конце маневра, заключающийся в том, что перед началом маневра выполняют разворот РБ по тангажу и курсу до достижения ориентации, определяемой в ПЗ начальными значениями углов программы ориентации на маневре, стабилизируют на этом направлении продольную ось РБ до момента начала отработки заданной программы ориентации, включают на оговоренный в ПЗ интервал времени двигатели коррекции импульса для поджатия топлива в баках, запускают МД, спустя фиксированный момент времени после запуска МД начинают отработку программы ориентации РБ, корректируют программу ориентации с помощью терминального управления, в установленные интервалы времени до отключения МД последовательно фиксируют программу ориентации, переходят в режим ожидания отсечки МД и выключают МД по достижению заданного функционала энергии, дополнительно после перехода в режим ожидания отсечки МД по двум последовательно измеренным значениям векторов скорости, радиус-вектора РБ и кажущегося ускорения определяют текущие значения отклонений по скорости в радиальном и ортогональном направлении, вычисляют оставшийся интервал времени до достижения заданного функционала энергии и требуемые значения радиального и ортогонального ускорений для отработки этих скоростных отклонений на данном интервале, используя вычисленные значения радиального и ортогонального ускорений и значение модуля измеренного кажущегося ускорения, определяют величину третьей трансверсальной составляющей требуемого ускорения, пересчитывают полученные составляющие ускорения в ИСКВ, вычисляют по ним требуемую в этой системе ориентацию тяги МД по углам тангажа и курса, обеспечивающую компенсацию отклонений по радиальной и ортогональной составляющей скорости, и разворачивают продольную ось РБ в направлении вычисленной ориентации.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of controlling the movement of the RB at the end of the maneuver, which consists in the fact that before starting the maneuver, the RB is rotated in pitch and course until the orientation determined in the PP by the initial angles of the orientation program on the maneuver is stabilized the direction of the longitudinal axis of the Republic of Belarus until the start of working out a given orientation program, turn on the pulse correction engines for the fuel compression in the tanks for the time interval specified in the PP, start MD, trigger I start a fixed time after starting the MD, start working out the RB orientation program, adjust the orientation program using terminal control, sequentially fix the orientation program at set intervals before turning off the MD, switch to the MD cut-off standby mode and turn off the MD when the specified energy functional is reached, additionally after the transition to the standby mode of the MD cut-off according to two successively measured values of the velocity vectors, the radius vector of the RB, and the apparent acceleration determine the current determining the values of the velocity deviations in the radial and orthogonal directions, calculate the remaining time interval until the specified energy functional is achieved and the required values of the radial and orthogonal accelerations for working out these speed deviations in this interval using the calculated values of the radial and orthogonal accelerations and the value of the measured apparent acceleration module, determine the value of the third transversal component of the required acceleration, recalculate the obtained acceleration components ISKV to compute them device in this system MD orientation thrust in pitch and rate provides compensation for deviations in the radial and orthogonal component of the velocity and deploying RB longitudinal axis in the direction of the calculated orientation.

На фиг.1 представлены системы координат ГИСК (OXYZ), ОСК (OE1EB), ИСКВ (ОХВYВZB) и положение РБ, определенное радиус-вектором OR2, на фиг.2 - графики изменений вычисленных ΔV, ΔVb и требуемых ΔVтр, ΔVbтр скоростных отклонений РБ в продольном и боковом каналах управления.Figure 1 shows the coordinate system GISK (OXYZ), OSK (OE 1 EB), ISKV (OX V Y B Z B ) and the position of the RB determined by the radius vector OR 2 , figure 2 - graphs of the changes calculated ΔV, ΔVb and the required ΔV Tr , ΔVb Tr speed deviations RB in the longitudinal and lateral control channels.

Предложенный способ управления движением разгонного блока в конце маневра реализуется следующим образом.The proposed method for controlling the motion of the upper stage at the end of the maneuver is implemented as follows.

В ГИСК определяют параметры движения РБ: вектора кажущегося ускорения

Figure 00000001
, скорости
Figure 00000002
и радиуса
Figure 00000003
. Начало этой системы координат находится в центре Земли, ось ОХ находится в плоскости нулевого меридиана и направлена в точку его пересечения с экватором, ось OZ направлена на Северный полюс, а ось OY образует правую систему координат. Положение ГИСК замораживается в момент старта ракеты-носителя.In the GISC, the parameters of the motion of the RB are determined: the apparent acceleration vector
Figure 00000001
, speeds
Figure 00000002
and radius
Figure 00000003
. The origin of this coordinate system is in the center of the Earth, the OX axis is in the plane of the zero meridian and is directed to the point of its intersection with the equator, the OZ axis is directed to the North Pole, and the OY axis forms the right coordinate system. The position of the GISC is frozen at the time of launch of the launch vehicle.

Ось OYB ИСКВ направлена из центра Земли в выбранную точку расчетной траектории полета РБ, ось ОХB перпендикулярна оси OYB и направлена в расчетном направлении движения, а ось OZB - дополняет систему координат до правой.The axis OY B of the ISSCW is directed from the center of the Earth to the selected point of the calculated flight path of the RB, the axis ОX B is perpendicular to the axis OY B and directed in the calculated direction of motion, and the axis OZ B complements the coordinate system to the right.

Ориентация ИСКВ относительно ГИСК определяется матрицей перехода от ГИСК к ИСКВ МГИ, элементы которой являются проекциями

Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
единичных ортов осей ИСКВ на оси ГИСК и задаются в ПЗ.The orientation of the HSCI relative to the GISC is determined by the transition matrix from the GISC to the HISC M GI , the elements of which are projections
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
single unit vectors of the HSCW axes on the GISC axis and are specified in the PP.

Начало ОСК находится в центре Земли, и ее ориентация относительно ГИСК задается в ПЗ проекциями единичных ортов

Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000009
, совпадающими по направлению с векторами Лапласа и кинетического момента заданной орбиты (фиг.1).The beginning of the GSC is located in the center of the Earth, and its orientation relative to the GISC is set in the PP by projections of single unit vectors
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000009
coinciding in direction with the Laplace vectors and the kinetic moment of a given orbit (figure 1).

Кроме этого из ПЗ также используются значения фокального параметра орбиты Fp, ее эксцентриситета Ех и заданного функционала энергии Fотс, при достижении которого выполняется выключение МД.In addition, the values of the focal parameter of the orbit Fp, its eccentricity Ex, and the given energy functional F cs , upon reaching which the MD is turned off, are also used from the PP.

После прохождения команды на переход в режим ожидания отсечки МД в двух последовательных моментах времени измерения T1 и Т2 фиксируют информацию в ГИСК о векторе кажущегося ускорения

Figure 00000010
от работы МД, о радиус-векторе
Figure 00000011
и векторе абсолютной скорости
Figure 00000012
. Для каждого i-го момента (T1, Т2) вычисляют следующие параметры:After passing the command to enter the MD cutoff standby mode at two consecutive time points, the measurements T 1 and T 2 record the information in the GISC about the apparent acceleration vector
Figure 00000010
from the work of MD, about the radius vector
Figure 00000011
and absolute speed vector
Figure 00000012
. For each i-th moment (T 1 , T 2 ) the following parameters are calculated:

- модуль вектора кажущегося ускорения Wi - module of the apparent acceleration vector W i

Figure 00000013
;
Figure 00000013
;

- модуль вектора абсолютной скорости Vi - module of the absolute velocity vector V i

Figure 00000014
;
Figure 00000014
;

- модуль радиус-вектора Ri - the module of the radius vector R i

Figure 00000015
;
Figure 00000015
;

- функционал энергии Fi - functional energy F i

Fi=Vi2/2-B0/Ri,F i = V i 2 /2-B 0 / R i ,

где В0 - гравитационная константа, равная 3.9860044·1014 м3/сек2.where B 0 is the gravitational constant equal to 3.9860044 · 10 14 m 3 / s 2 .

Оставшийся интервал времени Тост от момента Т2 измерения параметров движения

Figure 00000016
и
Figure 00000017
до отключения МД вычисляют по формуле:The remaining time interval T ost from the moment T 2 measurement of motion parameters
Figure 00000016
and
Figure 00000017
before shutdown, the MD is calculated by the formula:

Figure 00000018
,
Figure 00000018
,

где

Figure 00000019
- производная от функционала энергии FWhere
Figure 00000019
is the derivative of the energy functional F

Figure 00000020
.
Figure 00000020
.

Угловое положение РБ в ОСК в момент Т2 определяется углом аномалии η (фиг.1), причемThe angular position of the RB in the OSK at time T 2 is determined by the angle of the anomaly η (figure 1), and

Sinη=XE1/R2,Sinη = X E1 / R2,

Cosη=-XE/R2,Cosη = -X E / R2,

где XE1, XE - проекции радиус- вектора R2 на направление векторов

Figure 00000021
и
Figure 00000022
where X E1 , X E are the projections of the radius vector R 2 on the direction of the vectors
Figure 00000021
and
Figure 00000022

XE1=R2(1)·E1(1)+R2(2)·E1(2)+R2(3)·E1(3),X E1 = R 2 (1) · E 1 (1) + R 2 (2) · E 1 (2) + R 2 (3) · E 1 (3),

XE=R2(1)·E(1)+R2(2)·E(2)+R2(3)·E(3).X E = R 2 (1) E (1) + R 2 (2) E (2) + R 2 (3) E (3).

По параметрам

Figure 00000023
и
Figure 00000024
на момент Т2 вычисляют значения скоростных отклонений ΔV, ΔVb:According to the parameters
Figure 00000023
and
Figure 00000024
at the time T 2 calculate the values of the speed deviations ΔV, ΔVb:

ΔV=VR2-Vорб,ΔV = V R2 -V orb ,

ΔVbi=Vi(1)·B(1)+Vi(2)·B(2)+Vi(3)·B(3),ΔVb i = V i (1) · B (1) + V i (2) · B (2) + V i (3) · B (3),

где

Figure 00000025
- радиальная скорость на формируемой орбите [2];Where
Figure 00000025
- radial velocity in the formed orbit [2];

VR2=(R2(1)·V2(1)+R2(2)·V2(2)+R2(3)·V2(3))/R2 - вычисленная радиальная скорость.V R2 = (R 2 (1) · V 2 (1) + R 2 (2) · V 2 (2) + R 2 (3) · V 2 (3)) / R 2 is the calculated radial velocity.

Из-за малой продолжительности режима ожидания отсечки (5÷10 секунд) можно считать, что ускорение РБ Wi на этом участке постоянно, то есть W=W2.Due to the short duration of the standby mode of cut-off (5 ÷ 10 seconds), it can be considered that the acceleration of RB Wi in this section is constant, that is, W = W 2 .

Для обеспечения компенсации отклонений ΔV, ΔVb за оставшийся интервал времени Тост до выключения МД их изменение должно выполняться с требуемыми ускорениями (фиг.2):To provide compensation for deviations ΔV, ΔVb for the remaining time interval T ost before turning off the MD, their change must be performed with the required accelerations (figure 2):

Figure 00000026
,
Figure 00000026
,

Figure 00000027
.
Figure 00000027
.

Эти ускорения определяют требуемые значения радиальной и ортогональной составляющих ускорения W, развиваемого маршевым двигателем. Трансверсальная составляющая

Figure 00000028
определяется какThese accelerations determine the required values of the radial and orthogonal components of the acceleration W developed by the main engine. Transversal component
Figure 00000028
defined as

Figure 00000029
.
Figure 00000029
.

Три составляющих ускорения определяют требуемую ориентацию тяги маршевого двигателя относительно формируемой орбиты. Для реализации этой ориентации определяют соответствующие значения углов тангажа и курса в принятой для их отсчета ИСКВ.Three components of acceleration determine the required orientation of the thrust of the marching engine relative to the formed orbit. To implement this orientation, determine the appropriate values of the pitch angles and heading in the accepted for their reference HMIS.

Проекции требуемых ускорений на вектора

Figure 00000030
,
Figure 00000031
,
Figure 00000032
определяют какProjections of required accelerations on vectors
Figure 00000030
,
Figure 00000031
,
Figure 00000032
determine how

Figure 00000033
,
Figure 00000033
,

Figure 00000034
Figure 00000034

Figure 00000035
.
Figure 00000035
.

Эти проекции определяют вектор

Figure 00000036
в ОСК, причемThese projections define the vector
Figure 00000036
in USC, and

Wтр(1)=WE1, Wтр(2)=WE, Wтр(3)=WB.W Tr (1) = W E1 , W Tr (2) = W E , W Tr (3) = W B.

Матрица перехода МVG от ГИСК к системе координат, определяемой векторами

Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
, имеет видTransition matrix M VG from GISK to the coordinate system defined by vectors
Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
has the form

Figure 00000040
Figure 00000040

Вектор требуемых ускорений в ГИСК определяется какThe vector of required accelerations in the GISC is defined as

Figure 00000041
,
Figure 00000041
,

а в ИСКВand in ISKV

Figure 00000042
.
Figure 00000042
.

Из элементов матрицы

Figure 00000043
определяют требуемые значения угла тангажа ϑтр и курса ψтр, реализующих направление вектора тяги, обеспечивающее компенсацию отклонений ΔV, ΔVb:From the elements of the matrix
Figure 00000043
determine the required values of the pitch angle ϑ tr and the course ψ tr , realizing the direction of the thrust vector, providing compensation for deviations ΔV, ΔVb:

Figure 00000044
,
Figure 00000044
,

Figure 00000045
.
Figure 00000045
.

Эффективность коррекции направления вектора тяги в конце маневра проверена путем математического моделирования выведения РБ на геостационарную орбиту в условиях предельных разбросов (МАХ и MIN) по параметрам РБ: тяговооруженности, балансировочных углов положения камеры сгорания МД, эффективности двигателей стабилизации. При этом рассогласование между текущей и требуемой ориентацией отрабатывалось с угловой скоростью ω=1 гр/сек при длительностях режима ожидания отсечки Тож, равном 5 и 10 секунд. Результаты моделирования приведены в таблице. Контролируемыми параметрами для геостационарной орбиты приняты период обращения Т, угол наклонения i и эксцентриситет Ех, требования по которым определены значениями: Т=89276 сек, i=0, Ех=0.The effectiveness of the correction of the direction of the thrust vector at the end of the maneuver was verified by mathematical modeling of the launch of the RB into the geostationary orbit under the conditions of maximum variation (MAX and MIN) according to the RB parameters: traction ratio, balancing angles of the position of the combustion chamber MD, efficiency of stabilization engines. In this case, the mismatch between the current and the required orientation was worked out with an angular velocity ω = 1 g / s for the duration of the standby time of the cut-off T ozh equal to 5 and 10 seconds. The simulation results are shown in the table. The controlled parameters for the geostationary orbit are the orbital period T, the inclination angle i and the eccentricity Ex, the requirements for which are determined by the values: T = 89276 sec, i = 0, Ex = 0.

ТаблицаTable РежимMode УсловиеCondition Тож T aw ТT II ЕхEx секsec секsec градhail -- МАХMAX Без коррекцииNo correction 55 8926589265 0.07740.0774 00 С коррекциейWith correction 55 8926989269 0.04950.0495 00 С коррекциейWith correction 1010 8927389273 0.00750.0075 0.0004880.000488 MINMIN Без коррекцииNo correction 55 8925489254 0.04110.0411 0.0006460.000646 С коррекциейWith correction 55 8926189261 0.03770.0377 0.0005980.000598 С коррекциейWith correction 1010 8926289262 0.00270.0027 0.0004880.000488

Из полученных данных следует, что коррекция направления вектора тяги МД в конце маневра улучшила показатели по периоду и наклонению при практически неизменном эксцентриситете. При этом погрешность по углу наклонения орбиты при длительности режима ожидания отсечки Тож=5 секунд уменьшилась в 1.1÷1.5 раза. При увеличении длительности режима ожидания отсечки Тож до 10 секунд погрешность по углу наклонения сократилась на порядок.From the data obtained it follows that the correction of the direction of the MD thrust vector at the end of the maneuver improved the indicators for the period and inclination with an almost constant eccentricity. In this case, the error in the angle of inclination of the orbit during the duration of the standby mode of cutoff T oz = 5 seconds decreased 1.1–1.5 times. With an increase in the cutoff standby time T oz to 10 seconds, the error in the inclination angle decreased by an order of magnitude.

Источники информацииInformation sources

1. А.С. Сыров, В.Н. Соколов, В.В. Ежов, Л.И. Кислик. Алгоритм наведения разгонного блока с нерегулируемым маршевым двигателем и малой тяговооруженностью. Авиакосмическая техника и технология, 1998, №1.1. A.S. Syrov, V.N. Sokolov, V.V. Ezhov, L.I. Kislik. Algorithm for guidance of the upper stage with an unregulated marching engine and low thrust ratio. Aerospace Engineering and Technology, 1998, No. 1.

2. Краффт Эрике. Космический полет. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963, т.1, с.398.2. Krafft Erike. Space flight. M .: State publishing house of physical and mathematical literature, 1963, v.1, p.398.

Claims (1)

Способ управления движением разгонного блока в конце маневра, заключающийся в том, что перед началом маневра выполняют разворот разгонного блока по тангажу и курсу до достижения ориентации, определяемой в полетном задании начальными значениями углов программы ориентации на маневре, стабилизируют на этом направлении продольную ось разгонного блока до момента начала отработки заданной программы ориентации, включают на оговоренный в полетном задании интервал времени двигатели коррекции импульса для поджатия топлива в баках, запускают маршевый двигатель, спустя фиксированный момент времени после запуска маршевого двигателя начинают отработку программы ориентации разгонного блока, корректируют программу ориентации с помощью терминального управлении, в установленные интервалы времени до отключения маршевого двигателя последовательно фиксируют программу ориентации, переходят в режим ожидания отсечки маршевого двигателя и выключают маршевый двигатель по достижению заданного функционала энергии, отличающийся тем, что после перехода в режим ожидания отсечки маршевого двигателя по двум последовательно измеренным значениям векторов скорости, радиус-вектора и кажущегося ускорения разгонного блока определяют текущие значения отклонений по скорости в радиальном и ортогональном направлении, вычисляют оставшийся интервал времени до достижения заданного функционала энергии и требуемые значения радиального и ортогонального ускорений для отработки этих скоростных отклонений на данном интервале, используя вычисленные значения радиального и ортогонального ускорений и значение модуля измеренного кажущегося ускорения определяют величину третьей трансверсальной составляющей требуемого ускорения, пересчитывают полученные составляющие ускорения в инерциальную систему координат выведения, вычисляют по ним требуемую в этой системе ориентацию тяги маршевого двигателя по углам тангажа и курса, обеспечивающую компенсацию отклонений по радиальной и ортогональной составляющей скорости, и разворачивают продольную ось разгонного блока в направлении вычисленной ориентации. The way to control the motion of the booster block at the end of the maneuver, which consists in the fact that before starting the maneuver, the booster block is rotated in pitch and course until the orientation determined in the flight task by the initial angles of the orientation program on the maneuver is stabilized, the longitudinal axis of the booster block is stabilized in this direction to the moment of the start of working out a given orientation program, turn on the pulse correction engines for preloading fuel in the tanks for the time interval specified in the flight task, start the mid-flight engine, after a fixed moment of time after the start of the mid-flight engine, they begin to work out the orientation program of the booster block, the orientation program is corrected using terminal control, the orientation program is sequentially fixed before the mid-flight engine is turned off, go into standby mode for the mid-flight engine cut-off and the main engine upon reaching a predetermined energy functional, characterized in that after switching to standby mode, cutoffs of marshes of the engine using two successively measured values of the velocity vectors, radius vector and apparent acceleration of the accelerating block, determine the current values of the speed deviations in the radial and orthogonal directions, calculate the remaining time interval until the specified energy functional is achieved, and the required values of the radial and orthogonal accelerations for working out these speed deviations in this interval using the calculated values of the radial and orthogonal accelerations and the value of the modulus of the measured of accelerating acceleration, determine the value of the third transversal component of the required acceleration, recalculate the obtained acceleration components into the inertial coordinate system of the derivation, calculate the orientation of the main engine thrust required in this system along the pitch and course angles, which compensates for deviations along the radial and orthogonal velocity components, and unfold the longitudinal axis of the booster block in the direction of the calculated orientation.
RU2010111423/08A 2010-03-26 2010-03-26 Method of controlling movement of upper-stage rocket at end of manoeuvre RU2432596C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010111423/08A RU2432596C1 (en) 2010-03-26 2010-03-26 Method of controlling movement of upper-stage rocket at end of manoeuvre

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010111423/08A RU2432596C1 (en) 2010-03-26 2010-03-26 Method of controlling movement of upper-stage rocket at end of manoeuvre

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2432596C1 true RU2432596C1 (en) 2011-10-27

Family

ID=44998178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010111423/08A RU2432596C1 (en) 2010-03-26 2010-03-26 Method of controlling movement of upper-stage rocket at end of manoeuvre

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2432596C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5595360A (en) * 1994-03-25 1997-01-21 Hughes Aircraft Company Optimal transfer orbit trajectory using electric propulsion
US6253124B1 (en) * 1997-04-24 2001-06-26 Galaxy Development Low energy method for changing the inclinations of orbiting satellites using weak stability boundaries and a computer process for implementing same
RU2211786C1 (en) * 2002-01-18 2003-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" Method of correction of parameters of program of change of longitudinal motion at terminal control of cryogenic stage guidance to preset orbit
RU2254271C2 (en) * 2003-06-27 2005-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Method of correction of parameters of longitudinal motion change program at terminal control of cryogenic stage guidance on preset orbit
RU2282568C1 (en) * 2005-02-16 2006-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Method of forming program for orientation of cryogenic stage at terminal control of injection into preset orbit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5595360A (en) * 1994-03-25 1997-01-21 Hughes Aircraft Company Optimal transfer orbit trajectory using electric propulsion
US6253124B1 (en) * 1997-04-24 2001-06-26 Galaxy Development Low energy method for changing the inclinations of orbiting satellites using weak stability boundaries and a computer process for implementing same
RU2211786C1 (en) * 2002-01-18 2003-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" Method of correction of parameters of program of change of longitudinal motion at terminal control of cryogenic stage guidance to preset orbit
RU2254271C2 (en) * 2003-06-27 2005-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Method of correction of parameters of longitudinal motion change program at terminal control of cryogenic stage guidance on preset orbit
RU2282568C1 (en) * 2005-02-16 2006-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Method of forming program for orientation of cryogenic stage at terminal control of injection into preset orbit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЫРОВ А.С.и др. Алгоритм наведения разгонного блока с нерегулируемым маршевым двигателем и малой тяговооруженностью. В: журнал «Авиакосмическая техника и технология», 1998, №1, с.31-33. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10507899B2 (en) Motion control device and motion control method for ship
US9574881B2 (en) Method and system for controlling antenna of mobile communication application system based on double quaternions in MEMS inertial navigation
CN104527994B (en) Multi-polar cross-over becomes the track set time soon and holds position sensing tracking and controlling method
CN104536452B (en) Optimization method of relative orbit transfer path of spacecraft based on time-fuel optimum control
RU2424954C1 (en) Method of controlling booster unit on acceleration trajectory
CN110304279B (en) An on-orbit calibration compensation method for the center of mass of electric propulsion satellites
JP6271043B2 (en) Orbit control device and satellite
CN110989650A (en) Landing control method and device based on rocket return
CN110632935B (en) Autonomous control method for formation satellite flying around
CN109539903A (en) A kind of Solid Launch Vehicle elliptical transfer orbit interative guidance control method
CN103412563A (en) Method for estimating orbit control comprehensive efficiency and propellant consumption
CN103955223A (en) Posture and path coupling control method for deep space exploration soft landing process
CN103224023B (en) Phase plane self-adaptation control method based on characteristic model
CN106114910A (en) A kind of spacecraft flight track roll stablized loop method
CN105043417A (en) Multi-target continuous imaging drift angle compensation method
CN111638643B (en) Displacement mode drag-free control dynamics coordination condition determination method
JP4511390B2 (en) Satellite attitude control device
RU2112716C1 (en) Method of control of space vehicles by means of reaction controls and system for realization of this method
CN101694364A (en) Method for quickly converting perturbation guidance and iteration guidance
CN112208799B (en) On-orbit calibration method and system for thrust direction deviation of rail-controlled engine of deep space probe
RU2381965C1 (en) Method to simultaneously correct triaxially-stabilised spacecraft circular orbit inclination vector holding and period
CN108454884A (en) A kind of power rises safe method of guidance and system
RU2432596C1 (en) Method of controlling movement of upper-stage rocket at end of manoeuvre
CN116045744A (en) Control method and device for solid carrier rocket separator remains falling area
CN106020224B (en) A kind of probabilistic Upper Stage vectored thrust control method of consideration centroid position