航天中程制導

航天中程制導是指航空器在航行中程進行制導。航天中程制導分為硬制導和軟制導兩種形式。所謂硬制導，對宇航器與目標的相遇速度沒有要求，而軟制導則要求相遇的相對速度為零。制導的自適應性表現為制導方程的制導係數可以在彈上自動確定。

基本介紹

• 中文名：航天中程制導
• 外文名：space intermediate guidance
• 領域：航空航天
• 性質：導航術語
• 分類：硬制導與軟制導
• 對象：太空飛行器

發展歷程

二十世紀六七十年代的阿波羅登月計畫，使美國成為迄今為止唯一成功實施載人登月的國家。近些年，美國又提出建立月球基地的計畫，準備重返月球。載人登月成為現階段各國搶占深空探測的戰略制高點。

登月艙上升入軌段是繼軟著陸過程之後又一重要階段，可以近似認為是軟著陸動力下降段的逆過程。在確保全全性的前提下，登月艙如何保證控制精度並節省燃料是重點關注的問題。國內外都已經有大量文獻對軟著陸動力下降段進行了研究，而研究登月艙上升入軌段的且集中在對上升軌跡的最佳化，缺少對入軌精度和可靠性等影響因素進行較細緻的分析。就國內而言，利用極大值原理得到太空飛行器在月面返回上升段發動機推力方向的燃料最優開環控制律，但是沒有指出初始位置與目標軌道的關係等載人登月需要考慮的一些實際問題。

中程制導方式

宇航器在航空中程的準確航行，要求在軌道測量數據與控制參數之間建立準確的數量轉移關係。這關係，隨著宇航要求的提高，日益多樣化。軟制導入軌時要求宇航器的有效負載與目標相遇的相對速度為零，硬制導則不必。同時還需研究如何在彈上對上述數量轉移關係中的制導係數實現自動選擇。這將增加宇航器本身選擇目標的機動性以及某些控制過程的自動化程度。例如，以衛星軌道形式運行於空間的宇航器，自動地準確地選擇地面落點，等等。

通常，為了制導的簡易可行以及最佳化的目的，控制作用分成為程式控制部分與提高精度的控制部分(稱這部分為控制規律)，這種分類在系統綜合設計中體現為同樣的兩個步驟。採用這一思想，所不同的是把精度控制中的一部分內容拿出來，移置到程式控制中去。粗略地說，程式控制是不考慮干擾因素時的控制規律，而提高精度控制則要考慮。剛說的“移置”，就是指把制導方程的具體形式的確立，放到彈上去完成，而不是在地面先定好。這樣，在新的意義上，包含這部分內容的程式控制也就不能說沒有考慮干擾因素了。

套用前景

對於載人登月艙從月球表面上升入軌的問題，顯式制導與基於極大值原理的燃料最優制導的燃料消耗相當，並且能抑制較大的干擾，保證入軌精度。此外，顯式制導還可以靈活套用於異面入軌問題。因此，在綜合考慮載人登月任務中各種影響因素後，顯式制導作為一種燃料次優的閉環制導策略，具有很大的實用價值。隨著我國嫦娥計畫的逐步開展和未來載人登月計畫的進一步方案論證，顯式制導會有廣闊的套用前景。