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摘要
火箭垂直回收的一项关键技术是动力减速段的制导技术。本文针对垂直回收过程，分析了返回过程中动力减速段对制导系统的需求和约束条件，研究了一种基于变轴向视加速度重力转弯解析解的动力减速段制导方法。针对动力减速段中存在推进剂消耗的情况，将火箭在飞行过程中的质量在初始质量附近进行一阶泰勒展开，进而得到了轴向视加速度变化的一阶重力转弯解析解，并通过仿真验证了其优越性。利用该解析解，设计了基于待飞航程的自适应启动方案，能够更好的修正落点航程偏差。在得到解析预测的基础上，通过落点预测与虚拟目标点之差反馈修正攻角和侧滑角，从而同时满足航程、关机点比机械能和关机点姿态约束。仿真结果表明，自适应启动方法具有降低动力减速飞行过程的攻角需求、提高位置修正能力的优势；所设计的制导方法能够在满足终端位置、比机械能约束的同时满足了终端攻角约束，且不同轨迹中气动减速段的热流变化较小。
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单位中国运载火箭技术研究院; 北京宇航系统工程研究所
