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公开(公告)号：CN103970145A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410199480.9
申请日：2014-05-12
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
IPC: G05D1/12
Abstract: 本发明公开了一种对空间失控目标的自主逼近方法。首先，根据失控目标姿态的实际运动情况解算其被动捕获装置在目标轨道坐标系的运动形式；其次，根据被动捕获装置的运动形式，设计服务航天器相对目标的位置矢量，使其与被动捕获装置安装矢量在一条直线上；然后，控制服务航天器的姿态，使其主动捕获装置安装矢量与其相对目标的位置矢量在一条直线上；最后，由服务航天器任务需求及相对目标的位置矢量，设计逼近过程的相对距离的变化规律。
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公开(公告)号：CN117290949A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311236383.8
申请日：2023-09-22
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
Abstract: 本发明公开一种网捕载荷有效捕获口径的设计方法，包括以下步骤：获取废弃卫星的多向外形尺寸参数；基于所述多向外形尺寸参数生成发射网捕载荷时的飞行器相对废弃卫星的位置瞄准参数；获取网捕载荷相对飞行器质心的安装位置参数；估算网捕载荷的捕获飞行时间tnet以及展开效率η；基于废弃卫星的多向外形尺寸参数、发射网捕载荷时飞行器相对废弃卫星的位置瞄准参数、安装位置参数、捕获飞行时间以及展开效率，计算网捕载荷的有效捕获口径Rnet。能够根据废弃卫星外型尺寸、发射位置瞄准参数、载荷安装位置、捕获飞行时间以及展开效率，设计了网捕载荷的有效捕获口径，实现了不同外形特征废弃卫星的可靠捕获。
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公开(公告)号：CN112572837A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011480364.6
申请日：2020-12-15
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明涉及一种基于废弃卫星姿态运动特性的网捕方位设计方法，属于飞行器网捕废弃卫星技术领域；步骤一、获取废弃卫星的历史姿态运动特性参数，包括姿态角速度ω、最大章动角θmax和最小章动角θmin；步骤二、设置姿态稳定角速度阈值ω0和网捕载荷适应角度阈值θ0；步骤三、根据姿态角速度ω、最大章动角θmax和最小章动角θmin，以及姿态稳定角速度阈值ω0和网捕载荷适应角度阈值θ0确定废弃卫星的网捕方位；本发明根据废弃卫星姿态运动特性参数、姿态稳定角速度阈值以及网捕载荷适应角度阈值，设计了废弃卫星不同姿态运动特性下的网捕方位，实现了废弃卫星姿态运动特性的全覆盖。
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公开(公告)号：CN107651224B
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN201710536511.9
申请日：2017-07-04
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于单系绳连接点对空间失稳目标的分步消旋控制方法。包括主动绕飞控制和悬停消旋控制，飞行器利用智能爪捕获失稳目标后，对目标绕飞并维持系绳恒定张力，判断单次绕飞角度是否满足大于等于θ0，满足则切换至悬停消旋控制，否则维持主动绕飞控制；绕飞到位后对目标悬停并通过系绳对目标消旋，判断连续控制切换时间阈值Tx内，目标横向角速度ωT是否满足小于等于角速度消旋阈值ωdown，满足则切换至主动绕飞控制，否则维持悬停消旋控制；同时判断连续消旋结束时间阈值Tj内目标角速度ωt是否满足小于等于ωdown，满足则分步消旋控制结束，否则维持原控制状态。本发明解决了飞行器沿自旋轴方向捕获失稳目标后，利用单系绳连接点对失稳目标的消旋控制难题。
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公开(公告)号：CN107364589B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201710536500.0
申请日：2017-07-04
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
Abstract: 本发明公开了基于多系绳连接点对空间失稳目标的绕飞消旋控制方法。包括：飞行器利用网状捕获载荷捕获失稳目标形成系绳连接；根据目标形状将网状捕获载荷与目标的接触等效为多个系绳连接点；飞行器对目标进行主动绕飞，根据目标姿态运动及系绳伸展方向判断目标上的主系绳连接点，根据主系绳连接点计算所需期望张力，利用系绳张力控制机构输出所需张力，实现对目标的消旋控制，判断连续消旋结束时间阈值T时间内目标角速度ωt是否小于等于ωdown，若满足则绕飞消旋控制结束，若不满足则维持。本发明解决了飞行器利用网状捕获载荷沿自旋轴方向捕获失稳目标后，利用多系绳连接点对失稳目标的消旋控制难题，为利用网状捕获载荷拖曳移除空间碎片提供了先决条件。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107450309B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201710536498.7
申请日：2017-07-04
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种绳系组合体姿态机动协同控制方法。包括如下步骤：根据拖曳移除任务要求，确定绳系组合体姿态机动的目标姿态,包括组合体、飞行器及废弃卫星三者的目标姿态；设计组合体、飞行器及废弃卫星三者跟踪同一个姿态规划路径及单轴依次机动的协同策略；根据三者姿态机动能力的最小者，确定姿态机动规划路径的角加速度及最大角速度；并采用匀加速‑匀速‑匀减速方式，规划绳系组合体姿态机动路径；设计组合体、飞行器及废弃卫星三者的姿态控制律，实现绳系组合体姿态机动的协同控制。本发明解决了绳系组合体姿态机动过程的协同控制问题，为飞行器利用基于系绳连接的抓捕载荷实现对废弃卫星的拖曳移除提供了有利条件。
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公开(公告)号：CN107908105A
公开(公告)日：2018-04-13
申请号：CN201710536490.0
申请日：2017-07-04
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于推力器开关控制的绳系组合体拖曳移除方法，包括：步骤1，飞行器捕获目标形成稳定绳系组合体调整为水平构型后，相对目标悬停且保持系绳张紧；步骤2，飞行器沿系绳方向推力器工作，系绳收放装置释放系绳；步骤3，当系绳释放速度大于设定速度时，推力器关机，飞行器开始加速靠近目标，系绳收放装置回收系绳；步骤4，当系绳回收速度大于设定速度时，推力器开机，飞行器开始加速远离目标，系绳收放装置释放系绳；步骤5，重复步骤3和步骤4，直至绳系组合体变轨至目标轨道；步骤6，调整组合体为垂直构型后，释放目标，完成拖曳移除任务。本发明为基于系绳连接的抓捕载荷实现对废弃卫星的拖曳移除提供了有利条件。
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公开(公告)号：CN107651224A
公开(公告)日：2018-02-02
申请号：CN201710536511.9
申请日：2017-07-04
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于单系绳连接点对空间失稳目标的分步消旋控制方法。包括主动绕飞控制和悬停消旋控制，飞行器利用智能爪捕获失稳目标后，对目标绕飞并维持系绳恒定张力，判断单次绕飞角度是否满足大于等于θ0，满足则切换至悬停消旋控制，否则维持主动绕飞控制；绕飞到位后对目标悬停并通过系绳对目标消旋，判断连续控制切换时间阈值Tx内，目标横向角速度ωT是否满足小于等于角速度消旋阈值ωdown，满足则切换至主动绕飞控制，否则维持悬停消旋控制；同时判断连续消旋结束时间阈值Tj内目标角速度ωt是否满足小于等于ωdown，满足则分步消旋控制结束，否则维持原控制状态。本发明解决了飞行器沿自旋轴方向捕获失稳目标后，利用单系绳连接点对失稳目标的消旋控制难题。
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公开(公告)号：CN107640333A
公开(公告)日：2018-01-30
申请号：CN201710819920.X
申请日：2017-09-11
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
IPC: B64F5/60
Abstract: 本发明公开了一种基于系绳连接的柔性组合体拖曳移除控制地面试验验证系统，包括主动飞行器模拟器、目标飞行器模拟器、大理石气浮平台、地面试验综合监控系统以及系绳。本发明可在地面环境下，模拟零重力条件下的绳系组合体拖曳动力学特性，对绳系组合体的拖曳控制方案及技术进行试验验证。
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公开(公告)号：CN107450309A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710536498.7
申请日：2017-07-04
Applicant: 上海宇航系统工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种绳系组合体姿态机动协同控制方法。包括如下步骤：根据拖曳移除任务要求，确定绳系组合体姿态机动的目标姿态,包括组合体、飞行器及废弃卫星三者的目标姿态；设计组合体、飞行器及废弃卫星三者跟踪同一个姿态规划路径及单轴依次机动的协同策略；根据三者姿态机动能力的最小者，确定姿态机动规划路径的角加速度及最大角速度；并采用匀加速-匀速-匀减速方式，规划绳系组合体姿态机动路径；设计组合体、飞行器及废弃卫星三者的姿态控制律，实现绳系组合体姿态机动的协同控制。本发明解决了绳系组合体姿态机动过程的协同控制问题，为飞行器利用基于系绳连接的抓捕载荷实现对废弃卫星的拖曳移除提供了有利条件。
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