基本介紹
- 中文名：入軌精度
- 外文名：Entry accuracy
- 定義：實際運行軌道與預定軌道的偏差
- 主要參數：長半軸、偏心率、軌道傾角等
- 影響因素：制導系統方法、制導系統工具誤差
- 進展：長三乙助入軌精度提高3倍多
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基本概念
入軌精度，是有效載荷實際運行軌道與預定軌道的偏差，是運載火箭控制系統的重要指標。有效載荷軌道的主要參數有：長半軸、偏心率、軌道傾角、近地點輻角、升交點赤經。入軌精度有時只對某些軌道參數有一定要求，因此運載火箭能夠滿足有效載荷入軌精度要求，並且有一定餘量。但隨著航天發射服務市場的發展，反映有效載荷軌道參數偏差的類型越來越豐富，入軌精度的要求越來越高，例如軌道高度、軌道周期要求等。不同用戶提出不同軌道參數要求，因此單純有5大要素的入軌精度已經不能滿足用戶要求，必須提供軌道參數誤差的協方差陣。
影響入軌精度的主要因素
影響有效載荷入軌精度的主要因素有以下幾種：
制導系統方法誤差
制導系統方法誤差主要是由於制導方案不完善而造成的。當存在外干擾作用時，就產生制導系統方法誤差。一般外干擾有：火箭起飛質量偏差、發動機秒耗量偏差、比沖偏差、推力偏差（其中只有二項是獨立的），其次還有發動機推力線偏斜（橫向、法向）、發動機推力線橫移（橫向、法向）、質心橫移（橫向、法向）、風（縱風、橫風）、氣動參數偏差（如阻力、升力等）。
制導系統工具誤差
由於參與控制的敏感（測量）儀器，如平台系統的陀螺和加速度表的誤差，造成的軌道偏差稱為工具誤差。
加速度表本身的測量誤差也是造成制導工具誤差的主要因素。一般加速度表的誤差包括：安裝誤差、零次項誤差、比例誤差及高次項誤差；陀螺儀誤差有零次項、一次項漂移；平台誤差有靜態誤差和動態誤差等。
非制導誤差
非制導誤差一般包括如下幾方面：
（1）後效誤差：制導控制結束以後，由發動機後效工作段產生的誤差。它主要是實際發動機推力變化規律同理論後效推力變化曲線的偏差造成，一般運載火箭採用末修控制，大大減小了後效誤差的影響。
（2）瞄準誤差：由地面或者其他初始對準設備造成的誤差。
（3）引力異常的影響：由實際地球引力場同標準地球引力場的偏差造成。
（4）起飛零點的影響：火箭準時起飛是保證升交點赤經精度的重要因素。準確確定發動機工作時序，以及準確的出火箭起飛觸點接通時間是火箭準時起飛的重要條件。
（5）提前斷調平瞄準時間的影響：提前斷調平瞄準的時間將對平台基準產生很大的影響，目前該影響在彈道計算中修正，或者在箭上計算機進行制導系統實時補償，使提前斷調平瞄準時間的影響減小到最低程度。
（6）姿態控制影響：在沒有制導控制的動力飛行段，或者制導控制不完善時（沒有全程控制），姿態控制（採用力矩控制）也會對軌道參數產生偏差。
（7）導航計算機初始條件的偏差：導航計算的初始條件，如火箭起飛時的時間、慣性系中初始速度和位置的偏差，將對軌道參數產生一定的偏差。
（8）其他誤差：如地球地理常數，大地測量參數的誤差等。
長三乙助入軌精度提高3倍多
2007年，長三甲火箭用了14天托舉嫦娥一號奔月。
通過高精度制導控制技術，長三乙增強型火箭可使嫦娥三號入軌精度較嫦娥二號提高3倍多。科研人員採用雙雷射慣組加衛星導航修正的複合制導技術，相當於給火箭安了 “兩隻眼睛”，一隻眼睛使火箭按照設計好的軌道飛行，另一隻眼睛精確計算最佳途徑，並隨時修正。
“要‘長途跋涉’把3780公斤的 ‘嫦娥’精準地送入遠地點38萬公里的地月轉移軌道，已達到長征三號乙火箭的運載能力極限。長三乙增強型的起飛推力是600噸，要提高載荷能力，火箭自身必須‘瘦身’。”嫦娥三號探測器火箭系統總指揮岑拯說。
中國航天科技集團公司運載火箭技術研究院為長三乙量身制定了三子級氫氧貯箱減重方案。貯箱的自重就像“脂肪”，承載的燃料就像身體蘊含的能量。在能量不變的情況下，“脂肪”越少，運載能力也就越大。
為此，運載火箭技術研究院首次採用新型機械壁板銑的方式。這種方法銑出來的壁板光滑、精度高、厚度誤差在0.1毫米之內。正是這樣的精雕細琢，使得貯箱成功減重50公斤。
與發射神舟十號用的長二F火箭相比，長三乙增強型增加了一個三子級。這級火箭由兩台氫氧發動機和若干台姿控發動機組成。“氫氧發動機使嫦娥三號奔月之旅更加穩健。”六院副院長劉志讓說。
