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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种运载火箭碎片规避时空飞行管道规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118642521B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410658627.X，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权一种运载火箭碎片规避时空飞行管道规划方法是由李惠峰;郭康;张冉;张源设计研发完成，并于2024-05-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种运载火箭碎片规避时空飞行管道规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种运载火箭碎片规避时空飞行管道规划方法，涉及运载火箭空间碎片规避技术领域，该方法包括根据每一高度层的飞行窗口，建立飞行管道有向图模型；基于所述飞行管道有向图模型，确定约束条件；所述约束条件包括：图搜索约束和飞行管道约束；将所述约束条件与碎片规避轨迹规划问题模型相结合，建立飞行管道规划模型；所述碎片规避轨迹规划问题模型为关于火箭动力学约束、入轨约束和碎片规避约束的模型；对所述飞行管道规划模型进行求解，得到最优的飞行轨迹。本发明通过对飞行管道的全局寻优，大大降低了运载火箭燃料消耗；同时，该方法能够实时求解，提升了运载火箭发射的时效性和可靠性，具有一定的工程应用潜力。

本发明授权一种运载火箭碎片规避时空飞行管道规划方法在权利要求书中公布了：1.一种运载火箭碎片规避时空飞行管道规划方法，其特征在于，所述方法包括： 根据每一高度层的飞行窗口，建立飞行管道有向图模型；所述飞行窗口为每一高度层的相邻两个生成元的Voronoi区域的公共边；所述飞行管道有向图模型包括若干个飞行管道；所述飞行管道内飞行窗口的高度和时间单调增加； 基于所述飞行管道有向图模型，确定约束条件；所述约束条件包括：图搜索约束和飞行管道约束； 将所述约束条件与碎片规避轨迹规划问题模型相结合，建立飞行管道规划模型；所述碎片规避轨迹规划问题模型为关于火箭动力学约束、入轨约束和碎片规避约束的模型； 对所述飞行管道规划模型进行求解，得到最优的飞行轨迹； 对所述飞行管道规划模型进行求解，得到最优的飞行轨迹，具体包括： 对所述飞行管道有向图模型进行图搜索，得到若干个可用飞行管道；每一所述可用飞行管道的飞行窗口个数相同； 根据所有的可用飞行管道，建立飞行管道下的轨迹规划模型； 对所述飞行管道下的轨迹规划模型进行求解，得到最优的飞行轨迹； 所述飞行管道下的轨迹规划模型的表达式为： ； 其中，J为性能指标，tf为自由的终端时间，为运载火箭的位置向量，为运载火箭的速度向量，为重力加速度向量，为发动机推力大小，是发动机推力方向，为运载火箭的质量，为发动机排气速度，rt0为初始时间对应的运载火箭的位置向量，r0为运载火箭的初始位置向量，t0为初始时间，vt0为初始时间对应的运载火箭的速度向量，v0为运载火箭的初始速度向量，mLt0为初始时间对应的运载火箭的质量，mL0为运载火箭的初始质量，为包括半长轴af、偏心率ef、轨道倾角if、升交点赤经Ωf和近地点幅角ωf的终端入轨约束，rtf为自由的终端时间对应的运载火箭的位置向量，vtf为自由的终端时间对应的运载火箭的速度向量，tpi为运载火箭通过飞行窗口Vpi的时间，rtpi为运载火箭通过飞行窗口Vpi的位置向量，为飞行窗口的位置向量，为飞行管道的半径。

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