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公开(公告)号：CN115479605B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202211018029.3
申请日：2022-08-24
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于空间目标定向观测的高空长航时无人机自主导航方法，在高空长航时无人机上配置定向观测星相机和惯性测量单元，通过定向观测星相机获取地球轨道上星历已知空间目标和背景恒星测量信息，通过处理空间目标和背景恒星观测数据，计算得到空间目标在惯性坐标系中的视线方向；同时，采取类似星敏感器的处理方式，以天球上的恒星为基准确定载体姿态；进而，结合惯性测量单元进行载体运动状态外推计算，通过扩展卡尔曼滤波器，处理一个时间序列上的空间目标和恒星视线方向观测量，对惯性测量单元进行修正，获得无人机的位置、速度和姿态的估计值。本发明可为高空长航时无人机自主导航开辟一条新的途径，在未来信息化战场上具有较高的应用价值。
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公开(公告)号：CN115793000A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202310050750.9
申请日：2023-02-01
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及航天器控制技术领域，本发明提供了一种基于融合信息的高轨卫星自主轨道确定方法，其中方法包括：建立基于位置速度矢量微分方程表达的轨道动力学模型；基于GNSS导航数据和天文导航数据分别调用轨道动力学模型进行外推计算，得到第一外推计算结果和第二外推计算结果；判定GNSS接收机当前时刻是否测量得到有效的新的GNSS导航数据，若是，利用该有效的新的GNSS导航数据对第一外推计算结果和第二外推计算结果进行校正；根据当前选择的外推计算结果输出自主轨道确定结果；该当前选择的外推计算结果为所述第一外推计算结果或所述第二外推计算结果。本方案，在保证精度和可靠性的前提下能够实现高轨卫星的长时间自主工作。
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公开(公告)号：CN111637895B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202010393983.5
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种基于Q学习的导航观测目标选取方法。首先，面向不同观测区域设置Q学习的状态空间，基于导航滤波器的测量新息计算Q函数，根据Q函数选择敏感器的观测区域；进而，针对各个备选空间目标，利用测量新息的统计值建立目标评价函数，根据目标评价函数，在观测区域中选择用于导航的空间目标；随着学习过程的进行，敏感器将自适应地选择有助于改善滤波估计精度的目标进行观测。本项专利的主要技术内容可用于空间目标视线方向测量自主导航系统中，能够在部分空间目标先验信息不准确的情况下实现观测目标的优化选取，保障航天器自主导航精度，有助于提升导航系统应对测量模型不确定性的能力，改善空间系统对环境变化的适应性。
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公开(公告)号：CN111637895A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010393983.5
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种基于Q学习的导航观测目标选取方法。首先，面向不同观测区域设置Q学习的状态空间，基于导航滤波器的测量新息计算Q函数，根据Q函数选择敏感器的观测区域；进而，针对各个备选空间目标，利用测量新息的统计值建立目标评价函数，根据目标评价函数，在观测区域中选择用于导航的空间目标；随着学习过程的进行，敏感器将自适应地选择有助于改善滤波估计精度的目标进行观测。本项专利的主要技术内容可用于空间目标视线方向测量自主导航系统中，能够在部分空间目标先验信息不准确的情况下实现观测目标的优化选取，保障航天器自主导航精度，有助于提升导航系统应对测量模型不确定性的能力，改善空间系统对环境变化的适应性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111381581A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010153200.6
申请日：2020-03-06
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种执行机构故障诊断与容错控制的一体化方法，首先将描述执行机构具体故障模式的有效因子Γ(n)与控制器增益参数K(n)当作整体，将综合控制律的重构问题转换成双线性不等式组的约束优化问题；然后，对该约束优化问题进行快速求解，得到综合控制律 最后，采用卡尔曼滤波算法在线估计有效因子Γ(n)，并通过 的同步运算得到故障后所需的容错控制器增益参数K(n)。本发明方法有效减小了故障的影响程度、降低了系统的安全性风险，确保了航天器控制系统对执行机构不同故障模式能够自主做到实时诊断与快速重构，极大减轻了在轨运行阶段有限资源约束下的星上计算压力，增强了方法的工程适用性。
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公开(公告)号：CN103019227A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210519855.6
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种基于故障要素描述的卫星控制系统故障识别方法，首先确定描述卫星控制系统发生各种系统故障、部件故障、模块故障、器件故障时对应的故障特征参数；然后利用故障特征参数对已知的卫星控制系统的故障模式进行规范描述，并利用规范描述后的故障模式构建故障模式树，故障模式树中的每一个交叉点都是卫星中的一个实体，交叉点采用故障特征参数组合描述，交叉点之间的各连线作为下一级故障源对上一级故障的故障特征参数的影响通道；当故障发生时，查找故障所在交叉点至与其有联系的最低/高级交叉点的所有影响通道的组合作为计算通道，即可获得可能的故障源头/故障引发对象。本发明故障识别方法简单、明确，易于工程实现。
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公开(公告)号：CN119309600A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411544142.4
申请日：2024-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种恒星和脉冲星信息融合的相对论导航基准偏差标校方法，在航天器上配置恒星角距测量敏感器和X射线探测器，通过恒星角距测量敏感器对恒星进行观测，提取航天器运动造成的恒星光行差，以及天体引力场导致的光线引力偏折这两类相对论效应中包含的导航信息；通过X射线探测器对脉冲星进行观测，获得脉冲到达时间差观测量；结合航天器和地球轨道动力学模型进行状态预测，通过扩展卡尔曼滤波器，处理恒星角距和脉冲到达时间差观测量，对状态预测值进行修正，获得航天器位置和速度、地心位置和速度，以及敏感器系统误差参数的估计值，从而实现对地球星历误差和敏感器系统误差这两类基准偏差的标校。本发明为提升相对论导航系统性能提供了新的途径。
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公开(公告)号：CN111625931B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202010350525.3
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/20 , G01M13/00 , G06F111/10
Abstract: 一种基于角动量守恒的航天器控制执行机构异常检测方法，适用于多种类型执行机构的航天器。本发明是将执行机构(动量轮、CMG和推力器)产生的力矩均统一描述成角动量形式的数学表达方式，将闭环系统动力学方程以角动量的形式描述，给出在不同类执行机构出现异常状态时的偏差角动量形式，根据执行机构异常问题的特点，确定了异常检测判断的规则，在此基础上，根据执行机构的安装与系统异常检测结果，定位异常的执行机构。方法具有较强的通用性，充分利用实际闭环系统与理论闭环系统给出相关的解析冗余信息，直接对异常执行机构定位，优化了当前型号中动量轮等角动量交换装置的异常判断方法，并提升了对推力器异常判断和定位能力。
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公开(公告)号：CN115479605A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202211018029.3
申请日：2022-08-24
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于空间目标定向观测的高空长航时无人机自主导航方法，在高空长航时无人机上配置定向观测星相机和惯性测量单元，通过定向观测星相机获取地球轨道上星历已知空间目标和背景恒星测量信息，通过处理空间目标和背景恒星观测数据，计算得到空间目标在惯性坐标系中的视线方向；同时，采取类似星敏感器的处理方式，以天球上的恒星为基准确定载体姿态；进而，结合惯性测量单元进行载体运动状态外推计算，通过扩展卡尔曼滤波器，处理一个时间序列上的空间目标和恒星视线方向观测量，对惯性测量单元进行修正，获得无人机的位置、速度和姿态的估计值。本发明可为高空长航时无人机自主导航开辟一条新的途径，在未来信息化战场上具有较高的应用价值。
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