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公开(公告)号：CN110084887B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN201910301326.0
申请日：2019-04-15
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06T17/10
Abstract: 一种空间非合作目标相对导航模型三维重建方法，涉及计算机视觉研究领域；包括如下步骤：步骤一、扫描获得待测目标的三维影像；步骤二、建立测量坐标系oxyz；步骤三、计算基准步长Lbase；步骤四、计算步长L，将三维影像离散成边长为L立方体的离散单元；步骤五、分别计算三维影像沿x、y、z方向的离散单元个数；步骤六、以(i，j，k)方式对所有离散单元编号；步骤七、计算每个离散单元内的影像点个数；步骤八、设定显示阈值a；将所有离散单元内的影像点个数与a比较；对各离散单元筛选显示，完成对目标的模型重建；本发明无需对多序列影像点进行匹配，本质上避免了发生匹配错误，同时简化了分析，缩短了构建时间。
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公开(公告)号：CN108469737B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201810401080.X
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统，针对空间机器人在轨抓取自旋或翻滚非合作目标的导航捕获问题，本文给出了一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法。首先，建立了空间机器人系统动能解析式描述。其次，建立了空间机器人的运动学方程。最后，利用第二类拉格朗日方程和伪坐标方程，建立了解析式的空间机器人系统运动学和动力学模型。此方法基于矢量力学理论方法推导得到，采用矩阵和向量运算，且方程为解析式表达式，物理意义清晰。此方法便于对空间机器人系统的运动学和动力学进行耦合分析、便于基于模型的动力学控制算法实现，且计算量小，便于控制算法的实时计算。
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公开(公告)号：CN108680198B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201810319209.2
申请日：2018-04-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于羽流扰动的相对导航目标惯性参数辨识方法，步骤如下：(1)对非合作目标的几何外形进行三维重建；(2)基于重建后的几何模型完成对非合作目标的相对位姿测量；(3)调整捕获飞行器的位置和姿态，推力器启动，施加羽流场；(4)计算得到目标所受羽流扰动力和力矩；(5)确定非合作目标惯性参数。本发明利用捕获飞行器所配备的推力器产生的羽流场作用在非合作目标上，估计目标受到的力和力矩，从而辨识目标的惯性参数。
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公开(公告)号：CN110030979B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201910180968.X
申请日：2019-03-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于序列图像的空间非合作目标相对位姿测量方法。(1)首先对空间非合作目标的图像特征点进行提取。(2)根据提取的空间非合作目标的各个图像特征点，进行目标特征点三维重建，得到各个目标特征点在相机坐标系下的三维坐标。(3)从得到各个目标特征点在相机坐标系下的三维坐标中，选择出三个非共线的坐标点，进行目标相对位姿计算，得到空间非合作目标相对相机坐标系的姿态参数。本发明获得的相对位姿方法，实现了基于少数特征点的目标特征提取，只需要提取三个非共线的特征点，即可完成相对测量，算法简单、可靠、计算量小，便于星上实现。
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公开(公告)号：CN108680198A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810319209.2
申请日：2018-04-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于羽流扰动的相对导航目标惯性参数辨识方法，步骤如下：(1)对非合作目标的几何外形进行三维重建；(2)基于重建后的几何模型完成对非合作目标的相对位姿测量；(3)调整捕获飞行器的位置和姿态，推力器启动，施加羽流场；(4)计算得到目标所受羽流扰动力和力矩；(5)确定非合作目标惯性参数。本发明利用捕获飞行器所配备的推力器产生的羽流场作用在非合作目标上，估计目标受到的力和力矩，从而辨识目标的惯性参数。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108469737A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810401080.X
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统，针对空间机器人在轨抓取自旋或翻滚非合作目标的导航捕获问题，本文给出了一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法。首先，建立了空间机器人系统动能解析式描述。其次，建立了空间机器人的运动学方程。最后，利用第二类拉格朗日方程和伪坐标方程，建立了解析式的空间机器人系统运动学和动力学模型。此方法基于矢量力学理论方法推导得到，采用矩阵和向量运算，且方程为解析式表达式，物理意义清晰。此方法便于对空间机器人系统的运动学和动力学进行耦合分析、便于基于模型的动力学控制算法实现，且计算量小，便于控制算法的实时计算。
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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：CN114581484B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202210118867.1
申请日：2022-02-08
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于单目序列图像的空间目标形状与运动自主估计方法，包括如下步骤：建立双目视觉测量的基本方程、空间目标点的三维重建方程、基于序列图像的目标运动状态测量方程；设定相机系到前一帧主轴系的转换矩阵等于单位阵，匹配相邻帧图像，得到目标惯性主轴坐标系在相邻帧成像时刻之间的变换矩阵；利用空间目标点的三维重建方程，获得目标特征点在左相机坐标系的位置向量集合和目标特征点在右相机坐标系的位置向量集合；然后统一前后相邻帧的尺度；重新确定目标特征点在左相机坐标系和右相机坐标系的位置向量集合；计算得到相邻帧之间的姿态四元数、自旋角速度和自旋轴方向；通过对目标选择一周的序列图像匹配与计算，即可获得目标的形状估计。
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公开(公告)号：CN115421380B
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202210897112.6
申请日：2022-07-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明提供了一种可动柔性部件动力学影响的解耦方法，能够降低面向控制的系统动力学建模难度，有效支撑控制系统设计与仿真。本发明方法是一种大型可动柔性部件动力学影响的解耦分析方法，解决面向控制的含大型柔性航天器的动力学建模问题，结合我国航天工程中空间相对导航这一迫切工程需求，给出了一种大型可动柔性部件动力学影响的解耦分析方法，该方法能够有效降低柔性部件任一构型下的航天器动力学建模工作量，支撑面向控制系统设计的变构型航天器系统动力学建模。
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