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公开(公告)号：CN110758775B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201911149845.6
申请日：2019-11-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明涉及一种基于小行星表面观测的多脉冲区域悬停方法，属于航空航天技术领域。本发明公开的一种基于小行星表面观测的多脉冲区域悬停方法，考虑小行星不规则引力和太阳光压摄动，基于打靶法设计满足小行星表面悬停区域约束的悬停轨道；以燃耗最优为性能指标，得到的悬停轨道在特定的修正时长约束下总速度增量最小；该方法具有所需速度增量小、施加脉冲次数少、适用范围广、能够满足不同大小的悬停区域约束的优点，适用于在小行星表面悬停区域约束条件下的悬停轨道设计。
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公开(公告)号：CN107589756B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201710814705.0
申请日：2017-09-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种奔月卫星编队初始化方法，属于航空航天技术领域。本发明具体实现方法为：在地球和月球惯性系下分别建立卫星动力学方程；通过多次多目标轨道修正，保证多颗卫星实现编队初始化；通过在地月转移中增加中途修正，保证各卫星的轨道倾角，近月点高度相同，到达近月点时刻接近；在近月点施加机动保证卫星的远月点高度相同；确定基准星，其余卫星为追踪星，利用两次近月点调相机动，保证追踪星的相角与基准星相同；最后采用最优两脉冲或多脉冲交会，使各追踪星与基准星速度位置满足编队约束，实现奔月卫星的编队初始化。本发明提供一种多颗卫星分离奔月后形成月球编队的轨道编队初始化方法，具有效率高、燃料消耗少的优点。
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公开(公告)号：CN110775300A
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201911074123.9
申请日：2019-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的一种利用姿态机动的不规则小天体表面着陆误差抑制方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：着陆器根据释放情况预估着陆位置和速度，建立小天体表面坐标系和接触动力学模型，根据约束优化最优着陆姿态；根据当前姿态和最优着陆姿态规划着陆器的姿态运动，通过姿态控制机构控制着陆器满足求解得到的着陆姿态，通过一次或多次姿态机动使探测器与表面接触后法向速度小于阈值，在表面滑动并利用摩擦力停留在小天体表面。本发明通过改变探测器的着陆姿态，从而改变探测器与小天体接触后的速度方向，进而改变着陆回弹轨迹，减少着陆过程中回弹导致的着陆误差，提高小天体表面着陆的可靠性和精度。
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公开(公告)号：CN110758775A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911149845.6
申请日：2019-11-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明涉及一种基于小行星表面观测的多脉冲区域悬停方法，属于航空航天技术领域。本发明公开的一种基于小行星表面观测的多脉冲区域悬停方法，考虑小行星不规则引力和太阳光压摄动，基于打靶法设计满足小行星表面悬停区域约束的悬停轨道；以燃耗最优为性能指标，得到的悬停轨道在特定的修正时长约束下总速度增量最小；该方法具有所需速度增量小、施加脉冲次数少、适用范围广、能够满足不同大小的悬停区域约束的优点，适用于在小行星表面悬停区域约束条件下的悬停轨道设计。
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公开(公告)号：CN106682274B
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201611103467.4
申请日：2016-12-05
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明是一种考虑振幅约束的Halo轨道在轨保持方法，属于航空航天技术领域。本发明通过在两个主天体和探测器构成的限制性三体模型下建立动力学方程，确定两个主天体和探测器构成的三体系统平衡点位置。确定大小天体和探测器构成的三体系统下平衡点附近的Halo轨道。根据扰动变量设计Halo轨道保持的微分修正算法。根据微分修正算法设计Halo轨道在轨保持策略。在真实星历环境下，考虑测量误差和执行误差，按照所述的轨道保持策略采用微分修正算法得到每次轨道修正的速度增量，按照速度增量进行轨道修正控制，可以实现满足振幅约束的Halo轨道在轨保持，同时尽可能降低轨道保持所需的燃料消耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106672266B
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201710005785.5
申请日：2017-01-04
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种考虑时间约束的平衡点Halo轨道调相轨道转移方法，涉及一种基于地月三体动力学模型的Halo轨道调相轨道转移方法，属于航空航天技术领域。本发明通过在地‑月‑星构成的限制性三体模型下建立动力学方程，在地月旋转系下生成L2点附近的Halo轨道。确定探测器的Halo轨道初始相位以及所需改变的相位差，将初始停泊时间和转移时间作为优化变量，利用优化算法获得满足相位约束和转移时间约束的燃料最优调相轨道。根据探测器需完成的任务，调整时间差△t、任务Halo轨道或转移时间上限tmax，实现轨道阴影的规避探测任务或Halo轨道上探测器的空间交会探测任务。本发明能够获得满足相位约束和转移时间约束的燃料最优调相轨道，具有收敛性好、灵活度高等优点。
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公开(公告)号：CN110286371A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910579976.1
申请日：2019-06-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于雷达点阵数据的小天体着陆器相对位姿确定方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：采集雷达点阵数据，建立雷达点阵数据模型。根据建立的雷达点阵数据模型求解当地导航坐标系的三轴在本体坐标系下的单位方向矢量，并根据三轴在本体坐标系下的单位方向矢量建立当地导航坐标系到着陆器本体坐标系的坐标转换矩阵；根据建立的雷达点阵数据模型与坐标转换矩阵求解着陆器在当地导航坐标系下的位置与姿态；利用求解的着陆器在当地导航坐标系下的位置与姿态进行着陆器的位置与姿态控制，实现着陆器到目标采样点的精确着陆。本发明能够为小天体着陆采样任务导航方案设计提供技术支持和参考，并解决相关工程问题。
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公开(公告)号：CN110239744A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910579984.6
申请日：2019-06-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的小天体着陆定推力轨迹跟踪控制方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：基于多项式加速度预设满足终端位置和速度约束的着陆标称轨迹，根据探测器当前时刻的实际轨迹与着陆标称轨迹之差计算当前时刻需要的速度增量，根据发动机推力大小与当前时刻速度增量计算各方向推力发动机的开机时长，并在单个控制周期内施加相应时长的控制力，获得需要的速度增量，实现单个控制周期内探测器对标称轨迹的跟踪控制；在每个控制周期内利用定推力控制方法实现对应的单个控制周期内探测器对标称轨迹的跟踪控制，完成多个控制周期跟踪控制后，既能够使得着陆器从绕飞轨道到达目标采样点，且到达目标采样点时的速度满足任务给定的约束要求。
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公开(公告)号：CN107609267B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201710814989.3
申请日：2017-09-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明为公开的一种月球有限推力多次捕获轨道实现方法，属于航空航天技术领域。本发明具体实现方法为：通过在月球惯性系下建立探测器有限推力动力学方程；将单次月球捕获机动分解成多次捕获机动，并优化每次捕获机动的参数；将第一次机动和其余多次机动所需的速度脉冲转换为最优有限推力捕获轨道，优化发动机开始工作相位、推力方向以及工作时间，实现最优有限推力捕获，进入目标轨道。本发明要解决的技术问题是提供一种所需速度增量小、捕获效率高的月球有限推力捕获轨道实现方法，能够得到满足约束的有限推力捕获轨道，收敛性好。
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公开(公告)号：CN107992682A
公开(公告)日：2018-05-04
申请号：CN201711264788.7
申请日：2017-12-05
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: G06F17/5009 , B64G1/242
Abstract: 本发明公开的一种行星际多体系统小行星探测最优多脉冲转移方法，属于航空航天技术领域。首先在日地质心旋转系下建立探测器动力学方程，即高精度动力学模型。根据任务约束选定目标小行星并给出探测器在日地质心旋转坐标系下的初始状态，采用扰动法获得探测器单脉冲小行星飞越轨道；利用优化算法得到飞越距离最小的单脉冲小行星飞越转移轨道；基于主矢量理论，进行多脉冲转移轨道设计，得到满足主矢量条件的最优多脉冲转移轨道；将得到的最优多脉冲转移轨道，带入高精度动力学模型递推，利用多级并行微分修正方法对转移轨道进行修正，实现多天体强扰动非线性环境下小行星探测的精确轨道转移。本发明具有速度增量小、适用性好、收敛性好的优点。
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