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公开(公告)号：CN116882045A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310669868.X
申请日：2023-06-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F17/16 , G06F111/04
Abstract: 一种系统可观测度量化评估约束滤波方法，属于航天器自主运行技术领域。包括如下步骤：S1、建立航天器自主导航系统的动力学模型及观测模型；S2、给出系统Lie导数计算规则；S3、基于S2中所述的Lie导数构成可观测性矩阵；S4、基于S3中所述的可观测性矩阵，得到系统可观测度量化表征形式；S5、基于S4中所述的可观测度量化表征形式，给出基于可观测度量化评估的约束滤波方法。本发明状态更新约束形式通过系统可观测度量化评估获得，具有解析表达形式，计算复杂度较低，适合在航天器上进行，并确保了导航滤波状态更新满足动力学约束条件，导航滤波精度优于传统的最优滤波方法。
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公开(公告)号：CN116817897A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310638619.4
申请日：2023-05-31
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C21/16 , G06F18/25 , G06F30/20 , G01C11/00 , G06F111/08
Abstract: 本发明涉及自主光学导航的一种序列特征时空构建方法，属于航天器导航制导控制技术领域；建立未知环境中视觉辅助惯性导航的系统状态方程；从空间上选出视场中对导航精度贡献最大的未知陆标对应的图像特征；观测陆标，观测信息作为卡尔曼滤波器的输入，获得各状态变量的最优估计；以各状态变量的最优估计作为导航参数，进行着陆器的着陆导航；计算下一观测时刻；重新观测陆标，获得各状态变量的最优估计；以各状态变量的最优估计作为该时刻的导航参数进行着陆器的着陆导航；本发明通过求解使提出的深度误差模型最小的观测间隔时间，得到两次观测之间最优的观测间隔，能有效减少不必要的观测，大幅降低图像处理带来的计算负担。
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公开(公告)号：CN116576855B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202310395444.9
申请日：2023-04-13
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种空间非合作目标自主导航的观测数据自主优选方法，包括：根据光学敏感器获得的一组光学序列图像，将图像中的条纹进行识别，获得属于同一目标的条纹信息，并计算每一个条纹的质心；根据条纹质心，采用自适应B样条基函数获得非合作目标在成像平面上的轨迹表示模型；根据非合作目标在成像平面上的轨迹表示模型和当前时间信息，得到当前时刻目标光学成像质心的预测值；将目标光学成像质心的预测值与条纹质心对比，若条纹质心无误，根据目标光学成像质心的预测值和条纹质心，融合自适应B样条基函数表示模型和图像测量信息，获得目标质心信息的提取结果；若条纹质心有误，依据目标光学成像质心的预测值，确定目标质心信息。
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公开(公告)号：CN116882800B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202310669867.5
申请日：2023-06-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06Q10/0639 , G01C21/24 , G06F17/18 , G06Q50/40
Abstract: 一种航天器自主导航系统可观测度指标体系构建方法，包括：建立航天器自主导航系统的动力学模型及观测模型；给出Lie导数计算规则；基于相对阶分析出影响系统可观测度的Lie导数最高阶次；计算从零阶至最高阶次的Lie导数；构成可观测性矩阵；基于可观测性矩阵得到反映系统是否完全可观测的完备性指标、反映系统在当前状态观测能力强弱的准确率指标、反映系统收敛速度的收敛率指标；形成航天器自主导航系统可观测度指标体系，并给出综合度量系统观测能力的量化指标表达式。本发明指标体系构建方法包括了反映观测能力的完备性指标、准确率指标和收敛率指标，在多维度上实现了系统观测能力解析量化评估，适合在计算资源严重受限的航天器上进行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116882800A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310669867.5
申请日：2023-06-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种航天器自主导航系统可观测度指标体系构建方法，包括：建立航天器自主导航系统的动力学模型及观测模型；给出Lie导数计算规则；基于相对阶分析出影响系统可观测度的Lie导数最高阶次；计算从零阶至最高阶次的Lie导数；构成可观测性矩阵；基于可观测性矩阵得到反映系统是否完全可观测的完备性指标、反映系统在当前状态观测能力强弱的准确率指标、反映系统收敛速度的收敛率指标；形成航天器自主导航系统可观测度指标体系，并给出综合度量系统观测能力的量化指标表达式。本发明指标体系构建方法包括了反映观测能力的完备性指标、准确率指标和收敛率指标，在多维度上实现了系统观测能力解析量化评估，适合在计算资源严重受限的航天器上进行。
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公开(公告)号：CN116817898A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310638652.7
申请日：2023-05-31
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C21/16 , G06F30/20 , G06F18/213 , G01C11/00 , G06F111/08
Abstract: 本发明涉及自主光学导航的一种软着陆图像序列间隔优化方法，属于航天器导航制导控制技术领域；建立未知环境中视觉辅助惯性导航系统状态方程；从视场中选择陆标；基于视觉辅助惯性导航系统状态方程建立卡尔曼滤波器；观测陆标，并将观测目标作为卡尔曼滤波器的输入，获得各状态变量的最优估计；将各状态变量的最优估计作为深度估计模型的输入，获得观测图像序列间隔及下一观测时刻；在下一观测时刻，重新观测陆标并结合视觉辅助惯性导航系统状态方程进行卡尔曼滤波处理，获得下一时刻各状态变量的最优估计；本发明可以自适应地调节观测间隔时间，使着陆器在对导航精度提升能力最强，能有效减少不必要的观测，大幅降低图像处理带来的计算负担。
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公开(公告)号：CN114659526A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210128975.7
申请日：2022-02-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及基于序列图像状态表达的航天器自主导航鲁棒滤波算法，属于自主导航技术领域；步骤一、构建空间非合作目标自主相对导航系统状态方程；步骤二、构建单目相机序列图像测量方程；步骤三、构建基于序列图像的状态表达模型，进而利用三角函数公式将测量值和测量误差值分离并根据测量误差分布获得测量噪声期望矩阵εk；步骤四、获得k时刻一步状态预测值和k时刻一步预测协方差矩阵Pk|k‑1；步骤五、计算得到状态估计的最优增益Kk；步骤六、计算得到k时刻的状态估计值xk|k和状态估计协方差矩阵Pk|k；本发明可以提高对系统状态初值不准确的抗干扰性，从而获得更高精度的状态估计结果。
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公开(公告)号：CN114577222A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210126162.4
申请日：2022-02-10
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于自主导航系统误差有限扩维的状态空间重构方法，首先根据成像原理对光学相机的安装误差与像面平移进行建模，在利用光学相机安装误差与像面平移模型，通过正交投影方法对光学相机系统误差进行降维表征并分析系统误差可估计条件，根据光学相机系统误差统一降维表征模型进行状态空间重构，并分析系统可观测性，最后根据可观测性分析结果给出满足系统可观测性的观测策略并给出滤波方法。
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公开(公告)号：CN114577208A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210107583.2
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，所述方法包括如下步骤：(1)利用等效旋转矢量表示相机的安装误差；(2)根据相机测量原理得到相机像面平移误差；(3)利用旋转参考坐标系将相机像面平移误差转化为等效旋转矢量形式的相机像面平移误差；(4)根据等效旋转矢量形式的相机像面平移误差和相机的安装误差得到统一建模后的系统误差。本发明克服现有方法无法同时满足估计星载光学相机安装误差与像面平移的要求，降低系统误差维数，利用旋转参考坐标系对星载光学相机系统误差进行统一降维表征，实现航天器自主导航系统误差的统一建模。
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