嫦娥三号采取双激光惯组复合制导方式精确入轨

2013-12-23 admin1 109

  “为满足嫦娥三号发射要求,担负运载任务的长征三号乙改进型运载火箭首次采取双激光惯组加卫星导航修正复合制导方式,确保火箭精确入轨。”探月工程火箭系统总设计师姜杰1日在接受采访时说。

  在这次发射任务中,嫦娥三号要一次入轨,直接进入近地点200公里、远地点约38万公里的地月转移轨道。“这对火箭的发射精度提出了很高要求。”姜杰说,发射时出现一点偏差,嫦娥三号在地月转移中就将出现很大失误。

  为了保证发射精度,担负运载嫦娥三号任务的长三乙改进型火箭首次采用了双激光惯组加卫星导航修正复合制导方式,确保火箭精确入轨。姜杰解释说,双激光惯组平台是一个内测装置,就像人的“小脑”一样,它借助陀螺等敏感器判断火箭的飞行姿态,并利用数字化方程模式计算出如何较正,同时利用其惯性环境,确保火箭不偏离预定的轨道。

  “在此基础上,嫦娥三号增加了卫星导航修正装置。”姜杰说,因为双激光惯组平台是内测设备,如果在火箭运行过程出现系统误差导致火箭飞行轨道异常,卫星导航修正装置可以弥补这一不足。“它用于接收外测信息,通过外测数据进行修正,并消除内测设备的系统误差。”

  “这相当于给嫦娥三号精确入轨加了个‘双保险’。”姜杰说,这不仅能够保证探测器能顺利入轨,还能节省燃料为后续工作提供动力。

  制导与控制系统是运载火箭的大脑与神经中枢,承担着实现运载火箭飞行轨迹、姿态以及轨道精确控制的功能,以保证运载火箭沿预定的轨道稳定飞行,并将卫星、飞船、空间探测器等飞行器准确送入预定轨道。

  嫦娥三号任务运载火箭系统总设计师姜杰介绍,本次任务相比嫦娥二号,入轨精度需提高三倍有余,现有全惯性制导方案的理论入轨精度难以满足。为此,控制系统研制团队采用了双激光惯组+卫星导航的复合制导技术方案。

  据介绍,复合制导的方法有很多种,各有优点和适用范围。要满足探月工程要求,所选方案不仅要能大幅度提高入轨精度,还要具有较强的抗干扰能力。通过对飞行轨道的特点和复合制导的方法反复分析,制导设计团队提出了不同飞行段使用不同复合制导方法的接力式控制方案,最终确定了双激光惯组+卫星导航的复合制导技术方案。这样不仅可以将每种方法的优点在其较好使用条件下发挥出来,还能在其他系统或设备出问题的情况下进行相互弥补,从而扩大适用范围,进一步确保了任务的顺利完成。

  双激光惯组平台是一个内测装置,就像人的“小脑”一样,它借助陀螺等敏感器判断火箭的飞行姿态,并利用数字化方程模式计算出如何校正,同时利用其惯性环境,确保火箭不偏离预定的轨道。因为双激光惯组平台是内测设备,如果在火箭运行过程出现系统误差导致火箭飞行轨道异常,卫星导航修正装置可以弥补这一不足。

  目前,双激光惯组+卫星导航的复合制导技术已在两发长征系列火箭中得到试验验证,随着方案的实现,将在后续火箭任务中广泛应用。

  “嫦娥三号”的精准入轨为其落月打下了坚实的基础,同时也再一次证明了双激光惯组和卫星导航复合制导技术的先进性,无论是遥控制导,还是动力系统都可能会应用到我国的导弹研制,更好对为我国的发展做出贡献。

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