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公开(公告)号：CN114577205A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210126158.8
申请日：2022-02-10
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于序列图像的行星软着陆自主导航陆标优选方法，属于航天器导航制导控制技术领域，包括以下步骤：S1、着陆器进行着陆时采用视觉辅助惯性导航方法，建立视觉辅助惯性导航方法的离散时间的状态和观测误差方程；S2、根据S1建立的误差方程，判断离散时间系统可观测性矩阵的秩，分析保证可观测状态收敛条件下，陆标的最少观测次数；S3、构建可观测度指标模型；可观测度指标模型用于表征着陆器观测到陆标时对应着陆器位置的估计误差；S4、利用S2所述最少观测次数的结论及S3所述可观测度指标模型构建观测策略，指导着陆过程中自主切换陆标。
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公开(公告)号：CN119536053A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411610656.5
申请日：2024-11-12
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明一种基于能量空间的重构能力定量表征方法，属于航天器总体技术领域。首先，建立航天器的状态空间模型和故障模型；然后，构建考虑控制输入约束的能量函数，作为系统重构能力的定量表征指标；最后，针对非线性系统重构能力指标计算过程中Hamilton‑Jacobi‑Bellman方程难以解析求解的问题，结合动态规划和强化学习的思想，利用一种单一神经网络结构，求解最大重构能力的近似解，由此确定非线性系统的重构能力边界。该发明解决了复杂非线性系统可重构性评价指标求解过程中HJB方程难以解析求解的问题，由此实现了非线性系统的可重构性定量表征。
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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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公开(公告)号：CN117029820A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310800334.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种空间非合作目标自主导航的序列图像最优构建方法，包括：构建基于光学相机安装偏置的相对导航系统模型；基于相对导航系统模型，进行状态估计误差几何特性分析，给出系统优化指标；根据系统优化指标，得到航天器姿态序列，进而确定最优序列图像。通过本发明实现了非合作目标近距离高精度自主相对导航。
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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：CN119535968A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411503936.6
申请日：2024-10-25
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种基于共有子空间的航天器能观矩阵轻量化表征方法，包括：S1、给出航天器的状态方程和观测方程；S2、给出适用于S1中状态方程和观测方程的Lie导数计算规则；S3、根据S2中Lie导数计算规则，给出能观性分布的高阶迭代算法；S4、给出能观性的初始分布；S5、通过S3中能观性分布高阶迭代算法和S4中的能观性初始分布，得到完整的航天器的能观性分布，对系统状态进行极坐标变换，得到能观性分布的共有子空间，实现系统能观性矩阵降维表征。本发明获得的非线性自主控制系统观测能力降维表征方法，将系统控制项纳入观测能力表征范围，并未将系统状态量扩维，实现了系统观测能力降维表征。
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