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公开(公告)号：CN108427427B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201810220710.3
申请日：2018-03-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器对地表定向目标姿态角计算方法，首先根据卫星轨道信息计算卫星在地心惯性系中的位置坐标，得到卫星指向地心的矢量在地心惯性系的值，并作为卫星指向目标矢量的初值，然后根据卫星在地心惯性系中的位置坐标计算卫星指向目标矢量与地球椭球模型球面的交点坐标，进而得到地球椭球模型在交点处切平面的负法线矢量，最后计算负法线矢量和卫星指向目标矢量的夹角，对卫星指向目标矢量进行优化，根据卫星指向目标矢量和卫星轨道信息计算得到卫星指向目标矢量在卫星轨道系中的矢量值，进而计算得到卫星对地表定向目标滚动姿态角和目标俯仰姿态角。
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公开(公告)号：CN112257906A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011061688.6
申请日：2020-09-30
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种基于状态管理的成像卫星自主任务规划驱动方法，具体步骤如下：(1)任务状态信息提取；(2)任务状态信息融合并对融合后的状态信息进行优化，建立任务状态量并改进状态量的设计；(3)对任务状态的迁移进行优化，建立有限状态机，以此驱动自主任务规划流程。本发明基于状态管理，并对任务状态量的设计进行改进，对任务状态的迁移进行优化，保证自主任务规划流程正确驱动的同时使得成像卫星自主任务规划更加灵活智能。
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公开(公告)号：CN110658836B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201910888168.3
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于变速控制力矩陀螺群的故障重构方法及系统，适用于具有大角度快速机动和快速进入稳定工作状态的控制领域。航天器配备变速控制力矩陀螺，可以实现在大角度姿态机动过程中采用CMG控制模式，稳态控制时可采用高精度的动量轮控制方式。在轨运行中，当出现某个CMG故障后，往往切除该CMG，使用其他正常CMG进行姿态控制。对于变速CMG，若发生CMG低速故障而其高速转子工作正常，则可以将该故障CMG与其他CMG通过重构，转动到某种框架角位置后按照动量轮组进行姿态控制，实现变速控制力矩陀螺群的故障重构使用。
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公开(公告)号：CN109214564B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201811002619.0
申请日：2018-08-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06Q10/04
Abstract: 一种具有多种规划模式的对地遥感卫星自主任务规划方法，首先筛选待规划的对地观测目标，得到待规划任务集，并对待规划任务集包括的对地观测目标进行预处理，然后根据预处理后的待规划任务集，进行长周期预先粗任务规划，得到长周期预先粗任务规划方案序列，最后根据实时更新的环境信息、卫星机动能力对长周期预先粗任务规划方案序列进行短周期局部窗口滚动规划，根据高优先级地面应急观测任务进行应急任务动态规划。
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公开(公告)号：CN110712769A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201910896597.5
申请日：2019-09-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/36
Abstract: 本发明公开了一种基于CMG的无陀螺太阳定向控制方法，全过程仅利用CMG和太阳敏感器完成。首先，控制CMG转回标称位置，保证CMG群的合成角动量接近于零，此时星体的角速度也将相应减小。之后，利用01式太阳敏感器敏感太阳方位，利用CMG控制星体旋转进行太阳搜索。当太阳搜索成功后，实时计算对日轴与太阳矢量的夹角，利用CMG控制星体旋转，完成卫星稳定对日。本发明中太阳搜索和定向全过程不依赖陀螺测量信息，也不采用喷气控制，避免了陀螺故障太阳定向不成功，以及喷气控制对燃料的消耗，保证卫星能源安全。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110673617A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910896594.1
申请日：2019-09-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明一种点对点姿态机动智能轨迹规划与调整方法，根据卫星具备的最大姿态机动角速度，最短姿态机动加速时间和姿态机动到位后所需稳定时间，按照点对点姿态机动任务所期望的机动到位时刻，判定机动任务在卫星机动能力范围内时，进行点对点姿态机动轨迹的智能调整，调整参数为姿态机动过程的最大机动角速度和角加速度，之后根据调整后的姿态机动参数，进行点对点机动过程的轨迹规划。其中，参数的调整量随任务执行预留时间的变化而变化。在保证卫星在规定的时间机动至目标姿态的前提下，降低姿态机动过程中的最大姿态机动角速度和角加速度。在进行机动过程中，执行机构输出的力矩减小，机动过程中承受的陀螺力矩减小，实现执行机构的寿命的提升。
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公开(公告)号：CN110658836A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910888168.3
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于变速控制力矩陀螺群的故障重构方法及系统，适用于具有大角度快速机动和快速进入稳定工作状态的控制领域。航天器配备变速控制力矩陀螺，可以实现在大角度姿态机动过程中采用CMG控制模式，稳态控制时可采用高精度的动量轮控制方式。在轨运行中，当出现某个CMG故障后，往往切除该CMG，使用其他正常CMG进行姿态控制。对于变速CMG，若发生CMG低速故障而其高速转子工作正常，则可以将该故障CMG与其他CMG通过重构，转动到某种框架角位置后按照动量轮组进行姿态控制，实现变速控制力矩陀螺群的故障重构使用。
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公开(公告)号：CN110597062A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910889119.1
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种控制力矩陀螺时延特性建模与补偿控制方法，适用于高分辨率对地观测等航天器具有敏捷机动与高稳定控制需求的领域。首先，建立了CMG框架角速度时延特性模型，并通过CMG不同框架角速度测试，辨识CMG的时延特性参数。在此基础上，设计了相应的时延特性补偿方法。闭环仿真结果表明：没有时延特性补偿，航天器姿态控制误差约在15″以内，角速度控制误差约在1.0×10-3(°/s)以内；有时延特补偿控制，航天器姿态控制误差约在2″以内，角速度控制误差约在0.3×10-3(°/s)以内。仿真结果验证了所设计的方法的正确性和先进性，提高了CMG框架角速度跟踪特性，从而提高了航天器姿态稳定度。
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公开(公告)号：CN110209185A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910562456.X
申请日：2019-06-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明一种利用星敏信息姿态重置的航天器姿态机动稳定方法，包括如下步骤：(1)使用陀螺输出积分进行角速度估计和姿态预估；(2)进行卫星是否机动到位判断；(3)若步骤(2)中判断卫星未机动到位，则转入步骤(6)；否则判断是否已进行星敏姿态重置，若是转入步骤(4)，若否转入步骤(5)；(4)进行姿态滤波修正计算，得到滤波修正后的姿态四元数，转入步骤(6)；(5)进行定姿姿态重置计算，得到重置后的姿态四元数，转入步骤(6)；(6)根据预定的目标姿态和目标角速度，使用当前的角速度估计值和姿态估计值进行控制计算，得到控制力矩，并施加于星体上进行稳定控制。
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公开(公告)号：CN110162073A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910461598.7
申请日：2019-05-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种适应边界约束的分段正弦姿态机动轨迹规划方法，其中卫星轨迹规划中姿态可由任意姿态角、角速度和角加速度起始，规划至指定的姿态角、角速度和角加速度并且姿态参数全程受控。本发明方法是一种适应边界约束的分段正弦姿态机动轨迹规划方法既保证了卫星姿态的高效机动又保证了规划轨迹的光滑性，优化了稳定时间。本发明通过在实时控制阶段对轨迹进行实时计算保证了机动阶段对角速度与角加速度的全程受控，从而有效提高控制的精确度和可靠性。本发明特别适用于卫星任务规划和实时姿态控制的机动轨迹规划全过程。
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