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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种RCS和摆动喷管组合控制的火箭垂直回收着陆段姿态控制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：CN118189754B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24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：202410491543.1，技术领域涉及：F42B15/01；该发明授权一种RCS和摆动喷管组合控制的火箭垂直回收着陆段姿态控制方法是由许涛;冯圩;张晓峰;陈康;张通;常晓飞;杨韬;符文星设计研发完成，并于2024-04-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种RCS和摆动喷管组合控制的火箭垂直回收着陆段姿态控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种RCS和摆动喷管组合控制的火箭垂直回收着陆段姿态控制方法，通过对火箭垂直回收着陆段的动力学及运动学方程进行推导，建立适合于火箭姿态控制律设计的六自由度模型，然后分别设计火箭发动机摆动喷管控制系统及RCS动力辅助控制系统，在有限燃料装载量以及姿控动力系统RCS的控制能力的约束条件下，提出采用RCS和摆动喷管组合控制的火箭垂直回收着陆段姿态控制方法，利用轨迹规划的方法设计火箭发动机再次点火时刻，在满足实时计算量的同时减小了火箭预留的燃料装载量，作为在实际工程设计过程中火箭再次点火时刻的参考值和火箭燃料装载量的参考值，在提升火箭运载效率和火箭轻量化的实际工程设计方面提供了参考依据。

本发明授权一种RCS和摆动喷管组合控制的火箭垂直回收着陆段姿态控制方法在权利要求书中公布了：1.一种RCS和摆动喷管组合控制的火箭垂直回收着陆段姿态控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：建立6个RCS推力器的使用策略模型；具体为： 步骤1.1：定义摆动喷管摆动方向的正方向； 火箭发动机摆动方向在箭体YOZ平面的投影可与箭体Y轴或Z轴成任意角度，与X轴负方向所成最大夹角为；从火箭尾部向头部看，X轴垂直于纸面向里，Y轴向上，Z轴向右，符合右手定则，摆动喷管在俯仰通道按向Y轴的正方向摆动为正； 步骤1.2：将6个推力器呈“T”字型设置在火箭的头部，分别设置在滚转通道、俯仰通道和径向上； 将6个推力器均分为2组并分别设置在Z轴两端，一组推力器中的3个推力器方向分别指向Y轴正方向、Y轴负方向、Z轴正方向，另一组推力器中的3个推力器方向分别指向Y轴正方向、Y轴负方向、Z轴负方向； 步骤1.3：定义RCS推力器使用策略，为每个RCS推力器分配功能； 步骤2：建立箭体动力学及运动学模型； 步骤3：设计两个通道的姿态角控制器； 步骤4：基于PWM波解算RCS的控制指令；具体为： 步骤4.1：根据RCS的喷气特点，定义RCS中喷管的推力； 由于RCS喷气流量难以实现均匀连续调节，RCS一旦开启，其喷管产生的推力大小不能调整，因此RCS喷管仅有打开和关闭两种状态；RCS中喷管的推力的数学描述为： 其中，为第i个喷管产生的推力；为喷管的反作用推力；为喷管的开关指令，0表示关，1表示开； 步骤4.2：进行PWM波调制； 步骤4.3：计算RCS在每个控制周期内的开启时间； 其中，表示第n个控制周期的脉冲宽度；T为控制器的解算周期；表示连续力矩，表示离散力矩； 步骤4.4：计算在控制周期内RCS产生的固定力矩，计算公式为： ； 步骤5：求解火箭发动机再次点火的最优时刻，包括以下子步骤： 步骤5.1：建立周期控制方案，选取控制周期； 步骤5.2：建立火箭垂直回收着陆段的动力学方程； 步骤5.3：根据实际要求设置火箭垂直回收着陆段所受到的约束，包括起始状态约束、发动机油门约束、姿态角速率约束、火箭质量约束以及终端状态约束，并以火箭垂直回收着陆段终端时刻的火箭质量作为性能指标，建立火箭垂直回收着陆段轨迹优化问题； 步骤5.4：在步骤5.3的火箭垂直回收着陆段轨迹优化问题中求解火箭发动机再次点火最优时刻。

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