rocket-trajectory-optim

name	rocket-trajectory-optim
description	火箭方案弹道优化(级模型),用于基于实际火箭总体参数、飞行时序和优化 Profiles 计算入轨弹道、关键点、全程时序和子级落点。默认 Web API 为 http://www.astrox.cn:8764。

火箭方案弹道优化技能 (Rocket Trajectory Optim)

核心指令 (Core Instructions)

1. 输入解析:识别用户提供的火箭型号、发射点、目标轨道、级质量、发动机参数、飞行时序和优化配置。
2. 默认服务:本技能默认使用 http://www.astrox.cn:8764,不同于仓库全局默认服务。
3. 型号判定:RocketInput 必须包含 $type,当前支持 CZ-2D、CZ-4B、CZ-4C。
4. API 调用逻辑:向 {BASE_URL}/Rocket/TrajectoryOptim 发送 POST,Content-Type: application/json。
5. 运行模式:

• RunProfiles=false:按 RocketInput 当前参数仅运行一次完整弹道。
• RunProfiles=true:运行 Profiles 中的优化文件,并返回更新后的 Profiles。

API 规范 (Tool Definition)

接口地址

POST /Rocket/TrajectoryOptim

默认服务

http://www.astrox.cn:8764

输入参数结构 (JSON)

参数名	类型	必须	说明
RocketInput	object	是	火箭弹道输入参数,首字段使用 $type 标记型号
Profiles	array	否	优化文件集合,仅计算时可为空数组 []
RunProfiles	boolean	否	是否运行优化 Profiles,默认 true
GetAllData	boolean	否	是否返回所有点弹道参数,默认 false
GetKeyData	boolean	否	是否返回特征点弹道参数,默认 true

RocketInput 通用字段

参数名	类型	必须	单位/说明
$type	string	是	CZ-2D、CZ-4B 或 CZ-4C
Name	string	否	方案名称
Text	string	否	方案说明
Name_FaSheDian	string	否	发射点名称
FaSheDianLLA	number[]	否	发射点经度(deg)、纬度(deg)、高度(m),未给发射点名称时使用
Gw	number	是	有效载荷质量(kg)
FairingMass	number	是	整流罩质量(kg)
A0	number	否	发射方位角(deg),未给时服务可按目标倾角估初值
T1	number	是	转弯开始时刻(s)
Alpham	number	是	大气飞行段最大攻角(deg)
Sm	number	是	一级飞行段气动面积(m^2)
sma0	number	是	目标轨道半长轴(m)
ecc0	number	是	目标轨道偏心率
inc0	number	是	目标轨道倾角(deg)
omg0	number	是	目标轨道近地点幅角(deg)

RocketInput 型号字段摘要

型号	级数	主要附加字段
CZ-2D	二级	Stage1_Mass、Stage1_FuelMass、Stage2_Mass、Stage2_FuelMass、Stage1_Engine、Stage2_MainEngine、Stage2_VernierEngine、Tk_1、Tk_F、Tk_2z、Tk_2u
CZ-4B	三级	CZ-2D 通用字段加 Stage3_Mass、Stage3_FuelMass、Stage3_Engine、Dt_k23f、Tk_3、Dt_msxz、Dt_xjfl
CZ-4C	三级二次工作	CZ-4B 通用字段加 Dt_hx、Tk_3b、Phicx_DotHx

发动机字段

参数名	类型	必须	单位/说明
Name	string	否	发动机名称
NumberOfEngines	integer	否	发动机台数,默认 1
CantAngle	number	否	安装偏角(deg),默认 0
Force	number	是	单台发动机额定推力(N)
Ips	number	是	单台发动机额定比冲(m/s)
Sa	number	是	单台发动机喷口面积(m^2)
IsVacuum	boolean	否	是否真空段发动机
ThrustThrottling	number[]	否	推力节流序列 [t1,F_th1,t2,F_th2,...]
IpsThrottling	number[]	否	比冲节流序列 [t1,Ips_th1,t2,Ips_th2,...]

优化 Profile

Profiles 中的优化项使用 $type: "AlglibOptimizer"。

参数名	类型	说明
IsActive	boolean	本控制文件是否有效
IsIterate	boolean	是否迭代优化,false 时按当前自变量计算
DiffStep	number	数值差分步长(归一化)
EpsX	number	自变量收敛精度(归一化)
StepMax	number	自变量最大步长(归一化,0 表示不限制)
MaxIts	integer	最大迭代次数,0 表示不限制
Controls	array	自变量表格
Results	array	约束或目标函数表格

响应数据结构

字段	类型	说明
IsSuccess	boolean	是否计算成功
Message	string	结果信息或失败原因
Profiles	array	优化更新后的 Profiles
DicShiXu	object	飞行时序,包含每段开始时刻数据
DicAllData	object	所有点弹道参数,仅 GetAllData=true 时返回
DicKeyData	object	特征点弹道参数,每段首末状态
DicZJLD	object	子级落点数据

注意事项

• 目标轨道半长轴 sma0 使用米(m),不要使用千米(km)。
• 推力单位为 N,质量单位为 kg,比冲单位为 m/s,时序单位为 s。
• RocketInput.$type 必须与型号字段匹配,例如 CZ-2D 不应传三级字段。
• 仅需快速弹道验证时,优先设置 RunProfiles=false,Profiles=[]。
• GetAllData=true 返回数据量较大,只在需要完整剖面分析时启用。
• 优化失败时优先查看 Message、Profiles[].OptimTerminationType 和 Profiles[].OptimFG。

标准执行流程

1. 参数预检

• 检查 RocketInput.$type 是否存在且为支持型号。
• 检查质量、推力、比冲、时长、目标半长轴均为正数。
• 检查 FaSheDianLLA 长度为 3,单位为 deg、deg、m。

2. 请求构造

• 默认 BASE_URL=http://www.astrox.cn:8764。
• 按接口契约原样传参,不做单位隐式转换。
• 快速验证时使用 RunProfiles=false、GetKeyData=true。

3. 结果判定

• 先判 HTTP 状态,再判 IsSuccess。
• IsSuccess=false 时返回 Message 和优化收敛信息。

4. 输出归一化

• 给出型号、发射点、目标轨道、运行模式、执行状态。
• 若存在 DicShiXu、DicKeyData、DicZJLD,摘要输出关键时序、末状态和落点。

调用示例(CZ-2D 轨道优化)

export BASE_URL=http://www.astrox.cn:8764
curl "${BASE_URL}/Rocket/TrajectoryOptim" \
  --request POST \
  --header 'Content-Type: application/json' \
  --data-binary "@skills/rocket-trajectory-optim/fixtures/trajectory-optim-cz2d-optim.json"

更多示例与测试数据(fixtures)

文件	用途简述
skills/rocket-trajectory-optim/fixtures/trajectory-optim-cz2d-optim.json	CZ-2D LEO 轨道优化样例
skills/rocket-trajectory-optim/fixtures/trajectory-optim-cz4b-optim.json	CZ-4B 700km SSO 轨道优化样例
skills/rocket-trajectory-optim/fixtures/trajectory-optim-cz4c-optim.json	CZ-4C 800km SSO 轨道优化样例