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龙图腾网获悉宁波天擎航天科技有限公司申请的专利一种运载火箭掉头过程坐标系转换方法及其控制仿真应用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：CN115952384B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13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：202211521702.5，技术领域涉及：G06F17/11；该发明授权一种运载火箭掉头过程坐标系转换方法及其控制仿真应用是由鲍晓强;陈明欣;李之强;杨文俊;郭一江;钟扬威;丁攀;张骞设计研发完成，并于2022-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种运载火箭掉头过程坐标系转换方法及其控制仿真应用在说明书摘要公布了：本发明涉及一种运载火箭掉头过程坐标系转换方法及其控制仿真应用，选定箭体飞行过程中二级箭体坐标系向末级箭体坐标系的转换时刻为二级分离指令发出时刻，在二级箭体与末级箭体分离之前，采用二级箭体坐标系进行导航、制导和姿态控制计算以及控制系统仿真计算；二级分离后从箭体坐标系切换时刻开始，采用末级箭体坐标系进行导航、制导和姿态控制计算以及控制系统仿真计算；降低了飞控计算机以及仿真计算机的计算运行载荷，并且降低发射前控制软件及控制系统仿真模型的计算复杂度，提高火箭飞行控制系统运行效率。

本发明授权一种运载火箭掉头过程坐标系转换方法及其控制仿真应用在权利要求书中公布了：1.一种运载火箭掉头过程坐标系转换方法，其特征在于：选定箭体飞行过程中二级箭体坐标系向末级箭体坐标系的转换时刻为二级分离指令发出时刻，记二级分离前二级箭体坐标系为，原点为二级箭体质心理论位置；二级分离后末级箭体坐标系为，原点为末级箭体质心理论位置；该方法包括下列步骤： S1、二级分离指令发出时刻之前，将二级箭体坐标系与末级箭体坐标系平移至坐标原点重合位置，轴与轴方向相反，轴与轴方向相同，轴与轴方向相反；设定向量在二级箭体坐标系中的坐标为，在中的坐标为，则二者之间转换关系式为：； S2、使用三个欧拉角：俯仰角、偏航角和滚动角来描述二级箭体坐标系相对发射惯性坐标系的方位姿态关系，发射惯性坐标系经过“321”旋转顺序依次绕相应的坐标轴转动、、得到箭体坐标系，则发射惯性坐标系下坐标与二级箭体坐标系下坐标的转换关系式为： ，其中， ，为单位正交矩阵，满足； S3、设欧拉角、、对应的标准四元数为,根据四元数的元素计算出二级箭体坐标系到发射惯性坐标系的转换矩阵的表达式为： ； S4、二级分离指令发出时刻之时，根据步骤S1中所述的转换关系以及步骤S3中所述的转换矩阵，得到末级箭体坐标系到发射惯性坐标系的转换矩阵的表达式为：； S5、将末级箭体坐标系相对发射惯性系的方位姿态欧拉角记为俯仰角、偏航角和滚动角，则使用欧拉角计算得到末级箭体坐标系到发射惯性坐标系的转换矩阵的表达式为：； S6、根据步骤S4得到的转换矩阵以及步骤S5使用欧拉角计算得到的转换矩阵，在的条件下由转换矩阵的元素数值得到对应的欧拉角的表达式为： ； S7、根据步骤S6得到的末级箭体坐标系相对发射惯性坐标系方位姿态关系的欧拉角、和，计算得出对应的四元数的表达式为： 。

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