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公开(公告)号：CN106891335A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710179450.5
申请日：2017-03-23
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
CPC classification number: B25J9/1607 , B25J9/1633 , B25J11/00 , B25J13/00
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人在轨抓捕过程的柔顺与协调控制方法，包括：根据动力学和运动学方程，建立面向控制的空间机器人模型；根据面向控制的空间机器人模型，建立机械臂柔顺抓捕控制律；确定基于基座喷气装置的基座位姿控制律；根据机械臂柔顺抓捕控制律，建立机械臂柔顺控制回路；根据所述基座位姿控制律和PSR伪速率脉冲调制器，建立基座位姿控制回路；将所述机械臂柔顺控制回路和基座位姿控制回路计算得到的控制量分别作为空间机器人系统的机械臂和基座喷气装置的控制输入；同时，将基座的控制力作为前馈项，输入给机械臂控制律，以补偿基座控制对机械臂末端柔顺控制的干扰。本发明在实现对目标的稳定抓捕的同时保证了基座的稳定性。
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公开(公告)号：CN119512908A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411503918.8
申请日：2024-10-25
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F11/362 , G06F17/11 , G06F17/16
Abstract: 一种基于降维能观矩阵的故障与状态解耦方法，包括：S1、给出空间飞行器自主诊断系统Lie导数计算规则；S2、利用Lie导数计算规则，建立空间飞行器自主诊断系统能观矩阵；S3、给出能观矩阵的共有子空间及子空间剩余项；S4、计算子空间剩余项的伪逆矩阵；S5、计算共有子空间的左零空间；S6、将伪逆矩阵和左零空间相乘，得到空间飞行器自主诊断系统能观矩阵的左零空间；S7、将空间飞行器自主诊断系统能观矩阵的左零空间与空间飞行器自主诊断系统的观测函数，实现故障与状态解耦。本发明获得的空间飞行器自主诊断系统能观矩阵的左零空间计算方法，降低了计算复杂度，本算法可靠、占用计算资源少，适合在计算资源严重受限的空间飞行器上进行。
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公开(公告)号：CN119512177A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411477933.X
申请日：2024-10-22
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05D1/49 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于可诊断性的航天器故障诊断测量数据自主优选方法，包括：得到航天器控制系统的状态方程；根据航天器控制系统的状态方程构建系统动态表达式；根据系统动态表达式，构建由诊断测量数据决定的系统动态表达式；根据由诊断测量数据决定的系统动态表达式，得到诊断测量数据组合对应的随机特征；根据诊断测量数据组合对应的随机特征，得到诊断测量数据组合对应的可诊断性分析结果；根据诊断测量数据组合对应的可诊断性分析结果，得到诊断测量数据自主筛选逻辑；根据诊断测量数据自主筛选逻辑得到最优诊断测量数据组合。本发明通过减少诊断所需处理的数据量，有效降低故障诊断计算量，实现航天器诊断测量数据的自主优选。
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公开(公告)号：CN119472590A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411512748.X
申请日：2024-10-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种基于概率不变空间的航天器故障诊断方法，首先，建立航天器系统离散状态空间模型；接着，注入故障模式得到估计观测数据；根据等价空间模型消除未知概率分布的状态量，获得估计观测量的残差矩阵，计算各故障模式下的估计均值和协方差矩阵；然后，在航天器在轨运行时，根据等价空间模型得到在轨观测量残差矩阵的均值和协方差矩阵；接着，根据估计均值、协方差矩阵和在轨均值、协方差矩阵，得到在轨运行数据和各故障模式估计数据概率分布的K‑L散度；最后，根据K‑L散度识别航天器在轨运行时概率密度最接近的故障模式完成故障诊断。本发明应用于航天器在轨故障诊断时仅通过对比观测数据的概率分布差异，降低了故障诊断算法的复杂程度。
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公开(公告)号：CN119472277A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411512746.0
申请日：2024-10-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于控制能量区间划分的航天器自主重构方法，首先，基于剩余有效因子描述执行器的失效故障并得到对应的系统构型；然后，通过可镇定判据确定可镇定故障集，设置控制能量代价函数与容许的代价上限，以此确定最低剩余有效因子的组合及可重构故障集；其次，对控制能量代价函数值域进行区间划分并获得一系列可重构故障子集；再次，针对每一个可重构故障子集进行正常与故障模式一体化设计，形成一个主被动结合重构控制库；最后，设计一个决策模块，使每一个故障子集唯一对应控制库中某个控制律。该发明兼具被动重构方法的低运算复杂度以及主动重构方法的低控制能耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116956458B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202310761247.4
申请日：2023-06-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/02
Abstract: 一种航天器可重构性的表征、判定和量化方法，首先，对航天器故障模式集和资源配置包络进行了分析，建立了系统状态方程；然后，对重构目标进行了逐层分解，给出了统一框架下重构目标的数学表达；在此基础之上，建立了资源配置到重构目标的映射关系，得到了反映该映射关系的可重构性矩阵，实现了系统重构能力的数学表征；基于可重构性矩阵的行列式分析，确定了资源配置到重构目标映射关系的连通性，实现了系统重构能力的准确判定；基于可重构性矩阵的最小特征值分析，衡量了将资源配置映射到重构目标的难易程度，进而建立了可重构度指标体系，实现了系统重构能力的完备量化，为空间飞行器实现自主重构提供定量依据。
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公开(公告)号：CN117109536A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202310610615.5
申请日：2023-05-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种空间非合作目标参数辨识方法，通过探测器上单个光学相机获取目标光学序列图像：首先，根据相机成像模型、目标与相机相对运动关系，建立采用单目相机的空间非合作目标观测数学模型；然后，根据单目相机对目标观测序列图像，基于图像配准解算目标空间运动状态；进一步，结合目标在空间自由运动的动力学特性，获取目标角动量方向；最后，在角动量比解算基础上，进一步通过目标运动状态与惯量比，获得空间非合作目标主惯量比。本公开基于单目相机序列图像，为空间非合作目标信息的获取提供了可行的技术手段。
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公开(公告)号：CN116880545A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310763747.1
申请日：2023-06-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05D1/10
Abstract: 面向可诊断性可重构性量化的闭环系统极限能力确定方法，属于航天器总体技术领域。首先，建立航天器控制系统的状态空间模型以建立标称系统的传递函数模型；然后，对标称系统传递函数模型进行左右互质分解；其次，构建航天器故障模式集并建立不同故障下系统的传递函数模型；接着，挖掘航天器在长期运行过程中资源配置的在轨变化规律，基于资源配置的在轨变化规律确定当前系统参数，由此更新故障模型；确定航天器当前可处理的最大故障的传函范数边界以确定系统当前可处理的故障模式包络。本发明量化了系统闭环反馈机制对抗故障的最大能力，揭示了闭环系统对故障的极限能力。
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公开(公告)号：CN114719849A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210116743.X
申请日：2022-02-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种行星软着陆过程的自主导航序列图像特征优化选取方法，属于航天器导航制导控制技术领域，包括以下步骤：S1、建立视觉辅助惯性导航的离散时间状态和观测误差方程；S2、根据离散时间系统可观测性矩阵的秩，分析可观测状态收敛的最少观测次数；S3、针对未知环境，本发明设计了可观测度指标，在限制特征点个数的条件下，确定可观测度最高的特征点；S4、构建了观测策略，利用S2所述最少观测次数的结论及S3所述可观测度指标确定特征点的切换时机。
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公开(公告)号：CN114623832A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210106536.6
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种自主导航系统可观测能力等价降维表征及解析判定方法，包括如下步骤：根据航天器自主导航系统动力学模型、观测模型以及航天器自主导航系统Lie导数计算规则，计算航天器自主导航系统不同阶次的Lie导数，构建可观测性矩阵；将自主导航系统状态量X进行坐标变换，令可观测性矩阵分解，得到可观测性矩阵的初步六维共有子空间及初步剩余矩阵；将可观测性矩阵的初步六维共有子空间中部分元素与初步剩余矩阵交换，得到完全表征系统观测能力的六维共有子空间；分析完全表征系统观测能力的六维共有子空间的零空间，得到航天器自主导航系统可观测能力解析判定准则。本发明表征的系统可观测能力更贴近实际情况，同时大幅降低了系统可观测性分析计算难度。
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