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龍圖騰網(wǎng)獲悉北京理工大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利火星進(jìn)入段抗飽和軌跡優(yōu)化方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115924125B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202211485610.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B64G1/24；該發(fā)明授權(quán)火星進(jìn)入段抗飽和軌跡優(yōu)化方法是由梁子璇;顧賀娜;崔平遠(yuǎn);朱圣英;徐瑞;龍嘉騰設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-11-24向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本火星進(jìn)入段抗飽和軌跡優(yōu)化方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)的一種火星進(jìn)入段抗飽和軌跡優(yōu)化方法，屬于飛行器制導(dǎo)控制領(lǐng)域。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方法為：將跟蹤該阻力加速度曲線得到的傾側(cè)角定義為計(jì)算傾側(cè)角；采用三水平正交表選取氣動(dòng)參數(shù)擾動(dòng)組合，進(jìn)而構(gòu)建計(jì)算傾側(cè)角對(duì)擾動(dòng)組合的敏感性公式，通過(guò)所述敏感性公式量化氣動(dòng)參數(shù)擾動(dòng)對(duì)計(jì)算傾側(cè)角的影響；為了滿足著陸器在氣動(dòng)擾動(dòng)下的終端約束要求和抗飽和能力的要求，分別設(shè)計(jì)終端約束優(yōu)化指標(biāo)和基于敏感性公式的抗飽和優(yōu)化指標(biāo)，對(duì)高度航程約束指標(biāo)、抗飽和指標(biāo)兩個(gè)優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行線性加權(quán)，得到提高抗飽和能力的進(jìn)入軌跡優(yōu)化綜合指標(biāo)。利用優(yōu)化方法對(duì)上述綜合指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的傾側(cè)角?能量剖面，跟蹤該剖面后得到抗飽和進(jìn)入軌跡。

本發(fā)明授權(quán)火星進(jìn)入段抗飽和軌跡優(yōu)化方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.火星進(jìn)入段抗飽和軌跡優(yōu)化方法，其特征在于：包括如下步驟， 步驟一、根據(jù)初始、終端能量設(shè)計(jì)能量分段點(diǎn)序列，建立分段線性的傾側(cè)角-能量剖面；以該剖面作為控制量的值，對(duì)火星進(jìn)入動(dòng)力學(xué)方程積分得到參考阻力加速度曲線，利用跟蹤律對(duì)該曲線進(jìn)行跟蹤，得到的傾側(cè)角定義為計(jì)算傾側(cè)角； 步驟二、針對(duì)火星進(jìn)入段的大氣密度、升力系數(shù)、阻力系數(shù)和著陸器質(zhì)量的擾動(dòng)，采用三水平正交表選取擾動(dòng)組合；根據(jù)傾側(cè)角對(duì)某一種擾動(dòng)的偏導(dǎo)數(shù)，建立計(jì)算傾側(cè)角對(duì)擾動(dòng)組合的敏感性公式，根據(jù)敏感性公式得到擾動(dòng)對(duì)于著陸器控制能力的定量影響； 步驟二的具體實(shí)現(xiàn)方法為， 由于著陸器彈道系數(shù)提高會(huì)引起進(jìn)入段軌跡偏低，氣動(dòng)擾動(dòng)變大，使得著陸器控制能力受到影響，所以應(yīng)考慮將氣動(dòng)參數(shù)不確定性對(duì)控制能力的影響量化，即建立氣動(dòng)參數(shù)擾動(dòng)和傾側(cè)角的映射關(guān)系；氣動(dòng)參數(shù)擾動(dòng)包括大氣密度、升力系數(shù)、阻力系數(shù)和著陸器質(zhì)量擾動(dòng)，為有效的分析四種擾動(dòng)對(duì)控制的影響，采用L934三水平正交表選取擾動(dòng)組合作為各種擾動(dòng)情況的典型代表，組成組合擾動(dòng)表；L934中9代表了9種組合擾動(dòng)，將9種擾動(dòng)依次進(jìn)行排序組成擾動(dòng)序列；3代表水平數(shù)，3個(gè)水平分別選擇正擾動(dòng)、負(fù)擾動(dòng)和零擾動(dòng)，分別用阿拉伯?dāng)?shù)字1、-1和0代表這三種擾動(dòng)；4代表因素?cái)?shù)，4個(gè)因素分別代表大氣密度擾動(dòng)Δρ、升力系數(shù)擾動(dòng)ΔCL、阻力系數(shù)擾動(dòng)ΔCD和著陸器質(zhì)量擾動(dòng)Δm；設(shè)定的擾動(dòng)組合如表1所示； 表1組合擾動(dòng)表 建立計(jì)算傾側(cè)角對(duì)典型擾動(dòng)組合的敏感性公式如下： 其中，fi為第i種組合擾動(dòng)對(duì)應(yīng)的敏感性公式的值，Δ為設(shè)置的無(wú)量綱的擾動(dòng)常量；對(duì)于單一擾動(dòng)，反應(yīng)傾側(cè)角對(duì)該擾動(dòng)的敏感性的公式為傾側(cè)角對(duì)該擾動(dòng)的偏導(dǎo)數(shù)，而對(duì)于組合擾動(dòng)，若采用求偏導(dǎo)的方法則被除數(shù)無(wú)法給出，因此，將無(wú)量綱的擾動(dòng)常量Δ作為計(jì)算傾側(cè)角對(duì)組合擾動(dòng)的被除數(shù)； 通過(guò)上述組合擾動(dòng)表1，無(wú)擾動(dòng)的情況和8種擾動(dòng)共同組成9種擾動(dòng)組合，以無(wú)擾動(dòng)的情況為基準(zhǔn)，分別將8種擾動(dòng)帶入上述敏感性公式中進(jìn)行相應(yīng)的敏感性計(jì)算，得到4種擾動(dòng)對(duì)于著陸器控制能力的定量影響； 步驟三、在給定終端速度的前提下，設(shè)計(jì)高度航程約束指標(biāo)；基于著陸器計(jì)算傾側(cè)角對(duì)典型擾動(dòng)組合的敏感性公式，設(shè)計(jì)抗飽和指標(biāo)；對(duì)高度航程約束指標(biāo)、抗飽和指標(biāo)兩個(gè)優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行線性加權(quán)，得到提高抗飽和能力的進(jìn)入軌跡優(yōu)化綜合指標(biāo)，利用優(yōu)化方法對(duì)上述綜合指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的傾側(cè)角-能量剖面，跟蹤該剖面后得到抗飽和進(jìn)入軌跡，即實(shí)現(xiàn)火星進(jìn)入段抗飽和軌跡優(yōu)化。

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