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1、第20卷第1期載人航天V01．20No．12014年1月MannedSpacenightJan．2014先驗(yàn)?zāi)Ｐ驮谳d人飛船軌道返回泄壓中的應(yīng)用張宇1一，謝劍鋒1一，王健1一，陳明1一，段成林1'2(1．航天飛行動(dòng)力學(xué)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100094；2．北京航天飛行控制中心，北京100094)摘要：載人飛船返回前為保證正常分離而采用了泄壓的模式。分析返回泄壓影響軌道的問題，建立相應(yīng)的簡化軌道泄壓力經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，利用載人飛船返回前的測軌數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到了一致的泄壓攝動(dòng)加速度，并將該參數(shù)和模型應(yīng)用于神舟十號載人飛船返回
2、過程中。結(jié)果表明，飛船軌道預(yù)報(bào)至返回制動(dòng)點(diǎn)的精度達(dá)到百米級，與以前的飛船返回過程相比有效提高了制動(dòng)點(diǎn)的預(yù)報(bào)精度。關(guān)鍵詞：栽人飛船；返回泄壓；軌道計(jì)算；先驗(yàn)?zāi)Ｐ椭袌D分類號：V423．4+l文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674_5825(2014)01旬037旬6ApplicationofPrioriModelinorbitReturnReliefofMannedSpaceshipZHANGYul一，XIEJianfen91一，WANGJianl一，CHENMin91一，DUANChenglinl’2(1．Science
3、andTechnology0nAemspaceFlightDynamicsLabomtory，Beijingl()0094，China；2．BeijingAemspaceContmlCenter，Beijing100094，China)Abstract：ThepressurereliefmodewasadoptedbythenoⅡnalseparation．Inthispaper，theimpactofandasimpli6edtrackventpressureempiricalmodelmannedspaces
4、hipbeforereentrysoastoensurepressurerelief0ntheretumtmckwasanalyzedwasestablished．Themeasuredorbitdataofthemannedspaceshipbefbreretumwasanalyzed．Thepressurereliefwasconsistentwiththepenurba·tionacceleration．ThepammetersandmodelswereusedintheretumpredictionofS
5、henzhou10mannedspaceship．Theresultsshowedthattheaccuracyf而morbitpredictiontotheretumbrakingpointreachedtoa100meterscale．ComparingwiththepreviousspaceshipI．etums，thefbrecastac—curacyofthebrakingpoiIltsweresignmcantlyimproVed．．Keywords：mannedspaeeship；retumreli
6、ef；orbitdetemlination；priorimodel引言載人飛船在返回前為了保證返回艙分離安全，設(shè)計(jì)了軌道艙泄壓模式，并在飛船返回前實(shí)施。實(shí)施過程中軌道艙的泄壓通道釋放艙內(nèi)氣體，其效果與發(fā)動(dòng)機(jī)軌控的噴氣相似¨馴，直接影響為改變載人飛船的正常運(yùn)行軌道。載人飛船返回泄壓影響分析顯示，泄壓前后軌道變化為公里量級，直接導(dǎo)致飛船返回制動(dòng)點(diǎn)的計(jì)算精度和落點(diǎn)返回精度受到了影響。10‘141，這為載人飛行任務(wù)的測控、自主導(dǎo)引和地面搜救都帶來較大的挑戰(zhàn)。2問題分析載人飛船泄壓直接導(dǎo)致了軌道在徑向(尺)、沿跡向(丁)和
7、軌道面(Ⅳ)受到了不均衡的力，如果泄壓過程中姿態(tài)失穩(wěn)，還會(huì)有發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣帶來的姿控推力。圖1給出了兩次載人1s船返回前的軌道艙泄壓給運(yùn)行軌道帶來的影響，其中時(shí)間起點(diǎn)均為泄壓開始時(shí)間，泄壓時(shí)間大約為1小時(shí)，同時(shí)將軌道影響推至飛船返回制動(dòng)點(diǎn)‘15。201。收稿日期：2叭3．10-25；修回日期：2叭3-12-24基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(11173005，l1073047，11203003)作者簡介：張宇(1979．)，男，碩士，T程師，研究方向?yàn)楹教炱鬈壍烙?jì)算與精度分析。E—mail：zackyzy@163．com
8、38載人航天第20卷圖l兩次載人飛船泄壓過程對軌道預(yù)報(bào)影響Fig．1ReⅡefmannedspacecrafttwiceduringtheforecastimpactonthetmck通過圖1可知：通過軌道預(yù)報(bào)與精密的載人飛船星歷比較，兩次載人飛船泄壓給軌道帶來的影響基本一致，其中徑向(R)誤差最大1km，沿跡向(丁)誤差最大超過4km，軌道面(／＼，)誤差最大超過了50
