一种火箭回收仿真平台及实现方法

    公开(公告)号:CN110955974B

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN201911201746.8

    申请日:2019-11-29

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种火箭回收仿真平台及实现方法,其中,所述火箭回收仿真平台,包括:制导模块,用于在每个制导周期获取火箭的实际状态量,将所述实际状态量作为输入参数,根据火箭着陆段的动力学模型和火箭回收制导的最优控制问题模型,确定最优推力信息;控制模块,用于根据所述最优推力信息和推力约束信息确定推力执行信息,将所述推力执行信息传递给火箭模型模块;火箭模型模块,用于根据所述推力执行信息和所述动力学模型,确定一个控制周期后所述火箭的理论状态量;导航模块,用于根据所述火箭模型模块输出的理论状态量确定所述火箭的实际状态量,将所述实际状态量输出至所述制导模块。

    横向固定分力控制模式下的火箭回收方法和装置

    公开(公告)号:CN112623279A

    公开(公告)日:2021-04-09

    申请号:CN202110003593.7

    申请日:2021-01-04

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出一种横向固定分力控制模式下的火箭回收方法和装置,其中,方法包括:根据预设的采样周期,采集火箭在当前采样周期的位置、速度、质量信息;根据当前采样周期的位置、速度、质量信息,更新火箭的X‑Z面坐标系;在火箭的X‑Z面坐标系下确定火箭的横向运动模式;根据横向运动模式确定非线性方程组;求解非线性方程组计算平均推力,并生成针对平均推力的控制指令,将控制指令控制火箭在当前采样周期的控制。由此,可以满足火箭回收的实时性、稳定性以及求解精度要求。

    一种样本数据生成方法及装置、存储介质

    公开(公告)号:CN112800542B

    公开(公告)日:2023-01-20

    申请号:CN202110109336.1

    申请日:2021-01-27

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种样本数据生成方法及装置、计算机可读存储介质,所述样本数据生成方法包括:建立火箭垂直回收的燃料最优控制问题模型;根据所述燃料最优控制问题模型,建立对应的逆问题模型;根据所述逆问题模型生成样本数据。本实施例提供的方案,基于逆问题模型生成样本数据,避免了正向求解燃料最优问题,耗时较少,具备更高的样本生成效率。

    基于凸优化的火箭故障后在线重构方法

    公开(公告)号:CN112395689A

    公开(公告)日:2021-02-23

    申请号:CN202011304316.1

    申请日:2020-11-19

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于凸优化的火箭故障后在线重构方法,火箭为多级运载火箭,火箭在上升故障时按照如下步骤进行弹道重构:S1:确定故障后火箭参数、算法参数和地球环境参数,将故障后的上升弹道划分成多个阶段,进入步骤S2;S2:依据标准弹道和虚拟控制量设计初始的参考弹道,以标准轨道为目标轨道,标准弹道为火箭进入标准轨道所预设的无障上升弹道,虚拟控制量为由故障导致火箭的加速度损失的弥补量,进入步骤S3;S3:进行定制化凸优化求解,如果求解结果是收敛的则进入步骤S4,如果求解结果不收敛则进入步骤S8;该方法考虑了多种外部环境的影响因素,方法的应用方便,计算迅速,可以应对火箭升空过程中的不定时发生的故障。

    基于凸优化的火箭故障后在线重构方法

    公开(公告)号:CN112395689B

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202011304316.1

    申请日:2020-11-19

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于凸优化的火箭故障后在线重构方法,火箭为多级运载火箭,火箭在上升故障时按照如下步骤进行弹道重构:S1:确定故障后火箭参数、算法参数和地球环境参数,将故障后的上升弹道划分成多个阶段,进入步骤S2;S2:依据标准弹道和虚拟控制量设计初始的参考弹道,以标准轨道为目标轨道,标准弹道为火箭进入标准轨道所预设的无障上升弹道,虚拟控制量为由故障导致火箭的加速度损失的弥补量,进入步骤S3;S3:进行定制化凸优化求解,如果求解结果是收敛的则进入步骤S4,如果求解结果不收敛则进入步骤S8;该方法考虑了多种外部环境的影响因素,方法的应用方便,计算迅速,可以应对火箭升空过程中的不定时发生的故障。

    一种火箭垂直回收状态可控性分析方法和装置

    公开(公告)号:CN112800546A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN202110122983.6

    申请日:2021-01-29

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请提供了一种火箭垂直回收状态可控性分析方法和装置。所述方法包括:获取火箭的状态量;其中,所述状态量包括:质量、位置矢量、水平方向的两个速度和竖直方向的速度;基于预设可控性判据分析模型获取所述火箭的状态量对应的临界竖直速度;确定所述竖直方向的速度是否小于所述临界竖直速度,如果是,确定所述火箭的状态可控;否则,确定所述火箭的状态不可控;其中,所述预设可控性判据分析模型为基于深度神经网络训练获得的质量、位置矢量和横向速度与竖直速度的映射关系。该方法能够实时、准确对火箭垂直回收可控性进行分析。

    一种火箭回收仿真平台及实现方法

    公开(公告)号:CN110955974A

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201911201746.8

    申请日:2019-11-29

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种火箭回收仿真平台及实现方法,其中,所述火箭回收仿真平台,包括:制导模块,用于在每个制导周期获取火箭的实际状态量,将所述实际状态量作为输入参数,根据火箭着陆段的动力学模型和火箭回收制导的最优控制问题模型,确定最优推力信息;控制模块,用于根据所述最优推力信息和推力约束信息确定推力执行信息,将所述推力执行信息传递给火箭模型模块;火箭模型模块,用于根据所述推力执行信息和所述动力学模型,确定一个控制周期后所述火箭的理论状态量;导航模块,用于根据所述火箭模型模块输出的理论状态量确定所述火箭的实际状态量,将所述实际状态量输出至所述制导模块。

    横向固定分力控制模式下的火箭回收方法和装置

    公开(公告)号:CN112623279B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202110003593.7

    申请日:2021-01-04

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出一种横向固定分力控制模式下的火箭回收方法和装置,其中,方法包括:根据预设的采样周期,采集火箭在当前采样周期的位置、速度、质量信息;根据当前采样周期的位置、速度、质量信息,更新火箭的X‑Z面坐标系;在火箭的X‑Z面坐标系下确定火箭的横向运动模式;根据横向运动模式确定非线性方程组;求解非线性方程组计算平均推力,并生成针对平均推力的控制指令,将控制指令控制火箭在当前采样周期的控制。由此,可以满足火箭回收的实时性、稳定性以及求解精度要求。

    一种火箭垂直回收状态可控性分析方法和装置

    公开(公告)号:CN112800546B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202110122983.6

    申请日:2021-01-29

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请提供了一种火箭垂直回收状态可控性分析方法和装置。所述方法包括:获取火箭的状态量;其中,所述状态量包括:质量、位置矢量、水平方向的两个速度和竖直方向的速度;基于预设可控性判据分析模型获取所述火箭的状态量对应的临界竖直速度;确定所述竖直方向的速度是否小于所述临界竖直速度,如果是,确定所述火箭的状态可控;否则,确定所述火箭的状态不可控;其中,所述预设可控性判据分析模型为基于深度神经网络训练获得的质量、位置矢量和横向速度与竖直速度的映射关系。该方法能够实时、准确对火箭垂直回收可控性进行分析。

    一种样本数据生成方法及装置、存储介质

    公开(公告)号:CN112800542A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN202110109336.1

    申请日:2021-01-27

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种样本数据生成方法及装置、计算机可读存储介质,所述样本数据生成方法包括:建立火箭垂直回收的燃料最优控制问题模型;根据所述燃料最优控制问题模型,建立对应的逆问题模型;根据所述逆问题模型生成样本数据。本实施例提供的方案,基于逆问题模型生成样本数据,避免了正向求解燃料最优问题,耗时较少,具备更高的样本生成效率。

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