航天器的质量估计方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本发明涉及航天领域，具体而言，涉及一种航天器的质量估计方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、航天器质量是航天器的基本物理属性之一，是航天器执行飞行任务中一个重要的物理参数。在航天器发射前包含精确的质量测量过程，通常情况下航天器入轨后，航天器质量的变化是指燃料的消耗和释放试验飞行器等情况，其中燃料消耗可以通过遥测参数获得质量变化情况，释放的飞行器质量在发射前也有精确的测量，上述情况下航天器质量变化是可以准确计算的。

2、某些情况下，近地航天器根据任务需求存在姿控喷气比较频繁，同时质量变化较大的情况，这里的质量变化不是姿控喷气所消耗的燃料质量，是指交会对接后存在燃料补加、货物运输等动作造成的质量交换，当航天器分离、撤离后的质量变化无法实现精确评估，对后续飞行任务的控制管理存在一定的影响，即对航天器的质量进行估计的效率较低。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种航天器的质量估计方法、装置、存储介质及电子设备，以至少解决相关技术中对航天器的质量进行估计的效率较低的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种航天器的质量估计方法，包括：获取航天器所处目标轨道的实测综合阻力系数和目标轨道的大气阻力系数初始值，其中，实测综合阻力系数为实际测量得到的综合阻力系数；基于大气阻力系数初始值和航天器的预设质量确定目标轨道的标称综合阻力系数，其中，标称综合阻力系数为理论计算得到的综合阻力系数；基于实测综合阻力系数和标称综合阻力系数确定大气阻力系数目标值；基于大气阻力系数初始值、预设质量和大气阻力系数目标值估计航天器的目标质量。

3、可选地，基于大气阻力系数初始值、预设质量和大气阻力系数目标值估计航天器的目标质量，包括：确定预设质量和大气阻力系数初始值的第一比值；确定第一比值和大气阻力系数目标值的第一乘积为目标质量。

4、可选地，基于实测综合阻力系数和标称综合阻力系数确定大气阻力系数目标值，包括：确定实测综合阻力系数和标称综合阻力系数的系数误差；基于系数误差和大气阻力系数初始值确定大气阻力系数目标值。

5、可选地，基于系数误差和大气阻力系数初始值确定大气阻力系数目标值，包括：若系数误差大于或等于预设阈值，基于大气阻力系数初始值和预设阈值的第一和值确定大气阻力系数目标值；若系数误差小于预设阈值，确定大气阻力系数初始值为大气阻力系数目标值。

6、可选地，基于大气阻力系数初始值和预设阈值的第一和值确定大气阻力系数目标值，包括：确定第一和值为大气阻力系数初始值，并执行对大气阻力系数初始值和航天器的预设质量进行定轨求解，得到目标轨道的标称综合阻力系数的步骤，直至系数误差小于预设阈值，确定大气阻力系数初始值为大气阻力系数目标值。

7、可选地，基于大气阻力系数初始值和航天器的预设质量确定目标轨道的标称综合阻力系数，包括：基于大气阻力系数初始值确定目标轨道的大气阻力加速度；对大气阻力加速度和预设质量进行定轨求解，得到航天器在目标轨道的姿控喷气加速度；基于姿控喷气加速度、大气阻力系数初值和大气阻力加速度确定标称综合阻力系数。

8、可选地，基于姿控喷气加速度、大气阻力系数初值和大气阻力加速度确定标称综合阻力系数，包括：确定姿控喷气加速度和大气阻力加速度的第二比值；确定预设值和第二比值的第二和值；确定第二和值和大气阻力系数初值的第二乘积为标称综合阻力系数。

9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种航天器的质量估计装置，包括：获取模块，用于获取航天器所处目标轨道的实测综合阻力系数和目标轨道的大气阻力系数初始值，其中，实测综合阻力系数为实际测量得到的综合阻力系数；第一确定模块，用于基于大气阻力系数初始值和航天器的预设质量确定目标轨道的标称综合阻力系数，其中，标称综合阻力系数为理论计算得到的综合阻力系数；第二确定模块，用于基于实测综合阻力系数和标称综合阻力系数确定大气阻力系数目标值；估计模块，用于基于大气阻力系数初始值、预设质量和大气阻力系数目标值估计航天器的目标质量。

10、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制所在设备的处理器中执行上述航天器的质量估计方法。

11、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器执行上述航天器的质量估计方法。

12、在本发明实施例中，获取航天器所处目标轨道的实测综合阻力系数和目标轨道的大气阻力系数初始值，其中，实测综合阻力系数为实际测量得到的综合阻力系数；基于大气阻力系数初始值和航天器的预设质量确定目标轨道的标称综合阻力系数，其中，标称综合阻力系数为理论计算得到的综合阻力系数；基于实测综合阻力系数和标称综合阻力系数确定大气阻力系数目标值；基于大气阻力系数初始值、预设质量和大气阻力系数目标值估计航天器的目标质量，本发明针对近地航天器建立动力学模型，利用理论模型计算的综合阻力系数与实际的计算值进行比较，当误差较大时，利用偏差改正大气阻力系数初值迭代逼近综合阻力系数实际计算值，实现大气阻力系数的精确计算；根据轨道解算的大气阻力的特性，分析解析式中参数变化情况，最终分析出大气阻力系数与质量的比例关系，利用已知条件最终得到实际的航天器质量，进而解决了相关技术中对航天器的质量进行估计的效率较低的技术问题。

技术特征：

1.一种航天器的质量估计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述大气阻力系数初始值、所述预设质量和所述大气阻力系数目标值估计所述航天器的目标质量，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述实测综合阻力系数和所述标称综合阻力系数确定大气阻力系数目标值，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述系数误差和所述大气阻力系数初始值确定所述大气阻力系数目标值，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述大气阻力系数初始值和所述预设阈值的第一和值确定所述大气阻力系数目标值，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述大气阻力系数初始值和所述航天器的预设质量确定所述目标轨道的标称综合阻力系数，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述姿控喷气加速度、所述大气阻力系数初值和所述大气阻力加速度确定所述标称综合阻力系数，包括：

8.一种航天器的质量估计装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所在设备的处理器中执行权利要求1至7中任意一项所述的航天器的质量估计方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种航天器的质量估计方法、装置、存储介质及电子设备。其中，该方法包括：获取航天器所处目标轨道的实测综合阻力系数和目标轨道的大气阻力系数初始值，其中，实测综合阻力系数为实际测量得到的综合阻力系数；基于大气阻力系数初始值和航天器的预设质量确定目标轨道的标称综合阻力系数，其中，标称综合阻力系数为理论计算得到的综合阻力系数；基于实测综合阻力系数和标称综合阻力系数确定大气阻力系数目标值；基于大气阻力系数初始值、预设质量和大气阻力系数目标值估计航天器的目标质量。本发明解决了相关技术中对航天器的质量进行估计的效率较低的技术问题。技术研发人员：张宇,盛庆轩,段建锋,李翠兰,崔云飞,宋辰,慎千慧,郝大功,王浩宇,邓辽受保护的技术使用者：北京航天飞行控制中心技术研发日：技术公布日：2024/4/17