一种空间碎片绳系拖拽消旋和清理方法

    公开(公告)号:CN106114919A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610620710.3

    申请日:2016-08-01

    Inventor: 祁瑞 张景瑞

    CPC classification number: B64G4/00

    Abstract: 本发明公开的一种空间碎片绳系拖拽消旋和清理方法,涉及空间碎片消旋和清理方法,属于航天技术领域。本发明通过发射拖车航天器进入轨道,完成与碎片的交会;借助多根系绳将拖车与碎片连接;建立动力学模型,设计控制律调节系绳的名义绳长改变系绳张力,在多根绳配合下使碎片消旋,避免碎片上突出部件对系绳切割断裂,提高绳系拖车系统的稳定性和冗余度;借助拖车发动机点火,施加反向拖拽,将空间碎片拉入大气层烧毁,完成碎片清理。本发明能够对空间碎片消旋,避免碎片上突出部件对系绳切割断裂,提高系统稳定性,此外,通过增加系绳数量提高系绳冗余度。本发明可用于空间碎片的消旋和清理。也可用于其它非合作目标的消旋与控制。

    一种基于星载可见光相机的空间碎片快速检测定位方法

    公开(公告)号:CN105910583A

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201610262261.X

    申请日:2016-04-25

    CPC classification number: G01C11/00 G01C11/04

    Abstract: 本发明公开的一种基于星载可见光相机的空间碎片快速检测定位方法,涉及空间碎片天基可见光相机在轨快速识别、匹配及定位方法,属于航天器制导与控制领域。本发明通过连通域检测方法对星载可见光相机拍摄的图片中碎片轨迹进行编号;对目标几何特性进行识别,并保存碎片成像轨迹几何特征;根据图像采集的时间和碎片成像几何特征,制定帧间匹配准则,进行帧间匹配,使帧与帧之间碎片成像轨迹一一对应;根据帧间匹配结果,解算目标方位角α、β,完成碎片方位角定位。本发明可实现对空间碎片成像的识别、匹配、定位,且能够满足高匹配率、高定位精度。此外,根据帧间匹配结果进行ROI区域选择,提高连通域检测的计算效率,还可解决星上计算资源有限的问题。

    一种月球借力约束的地月平动点转移轨道设计方法

    公开(公告)号:CN105574261A

    公开(公告)日:2016-05-11

    申请号:CN201510937574.6

    申请日:2015-12-15

    CPC classification number: Y02T10/82 G06F17/5086 G06F17/5095

    Abstract: 本发明涉及一种月球借力约束的地月平动点转移轨道设计方法,属于航天器轨道设计与优化领域。选择目标Halo轨道入轨点位置与期望的月球借力约束大小,利用方程(1)对入轨点的状态量进行积分,至航天器到达预期的月球借力位置。通过相关的优化算法对入轨点状态量进行修正调整,使得借力位置的状态满足方程(3)的约束条件,进而确定航天器进入Halo轨道所需要的机动速度增量大小。通过合理选择月球借力约束条件及Halo轨道入轨点等参数,能够有效地设计出满足任务要求的低耗能转移轨道。

    针对失效卫星的超近距离最优防撞接近方法

    公开(公告)号:CN105549606A

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:CN201510964719.1

    申请日:2015-12-21

    CPC classification number: G05D1/0825

    Abstract: 本发明涉及一种航天器超近距离最优防撞接近方法,特别涉及一种针对失效卫星的超近距离最优防撞接近方法,属于航天器交会技术领域。首先将目标,即失效卫星设计为球和椭球组合形式的包络模型,以简化目标构型;进而考虑目标姿态翻滚,在动态的目标本体系下推导目标与追踪星的相对动力学模型,及追踪星的路径约束条件;同时考虑导航测量误差造成的位置不确定性,结合碰撞概率问题进一步扩大追踪星的禁飞区域;最后基于高斯伪谱法规划安全防撞路径,并进行闭环反馈控制。本发明既满足超近距离接近中的空间限制,又能够保证安全无碰撞的任务要求。且能够突出近距离抵近段航天器的姿轨耦合特点,并能够直接判断出航天器之间的距离是否满足约束条件。

    一种静止轨道卫星位置保持-角动量卸载联合控制方法

    公开(公告)号:CN105511490A

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201510934925.8

    申请日:2015-12-15

    CPC classification number: G05D1/101

    Abstract: 本发明公开的一种静止轨道卫星位置保持-角动量卸载联合控制方法,属于卫星姿轨控制技术领域。本发明的方法通过调整推力器使推力方向不对准卫星质心,同时产生用于位置保持的速度增量和用于角动量卸载的力矩,从而同时实现位置保持和角动量卸载,推力器进行位置保持后无需再次单独开机进行角动量卸载,从而能够减少推力器开关机次数。由于位置保持机动的过程中同时实现了角动量卸载,不需要再次耗费燃料进行角动量卸载,从而以燃料较少的方式实现位置保持-角动量卸载联合控制。本发明要解决的技术问题是在推力器关机次数较少且消耗较少燃料的情况下解决静止轨道卫星的位置保持、角动量卸载问题。

    一种航天器的快速姿态机动快速稳定联合控制方法

    公开(公告)号:CN103235597B

    公开(公告)日:2015-05-20

    申请号:CN201310120557.4

    申请日:2013-04-09

    Abstract: 本发明涉及一种航天器的快速姿态机动快速稳定联合控制方法,属于航天器姿态控制和振动控制领域。(1)吸取航天器姿态机动轨迹规划技术和输入成形技术的优势,发明一种航天器快速姿态机动快速稳定联合控制方法,能够使得航天器在任务要求时间内完成机动,并且机动后能够保证航天器姿态快速稳定到指标要求值以内;(2)本发明还综合考虑了航天器姿态控制执行机构的力矩输出能力和航天器的最大角速度机动能力,使航天器姿态控制执行机构的输出力矩能够易于实现。

    一种集群空间机器人主从式目标协同定位方法

    公开(公告)号:CN102981175A

    公开(公告)日:2013-03-20

    申请号:CN201210568428.7

    申请日:2012-12-24

    Inventor: 翟光 张景瑞 张尧

    Abstract: 本发明涉及一种集群空间机器人主从式目标协同定位方法,属于航天器导航技术领域。本发明充分利用集群内成员和目标航天器之间的几何关系,建立不具备测量功能的成员与目标航天器之间相对位置的间接量测方程;主空间机器人M结合目标航天器和从空间机器人Ci与自身的相对位置信息,在远距离阶段为从空间机器人Ci提供目标相对位置信息,再采用Kalman滤波理论实现了协同定位。本发明所采用的集群空间机器人主从式目标协同定位方法,可以明显减少集群内相对测量设备的数量,降低各成员系统复杂程度,提高其可靠性。

    一种使用多级隔振平台提高光学载荷成像质量的方法

    公开(公告)号:CN102759927A

    公开(公告)日:2012-10-31

    申请号:CN201210275120.3

    申请日:2012-08-03

    Inventor: 张尧 张景瑞 翟光

    Abstract: 本发明涉及一种提高光学载荷成像质量的方法,特别涉及一种使用多级隔振平台提高光学载荷成像质量的方法,属于高频振动控制领域。一种隔振平台包括:上平台、下平台以及连接上平台和下平台的支杆。所述的一种隔振平台可以安装在飞轮或者控制力矩陀螺等卫星执行机构和卫星星体之间,或光学有效载荷和卫星星体之间;控制力矩陀螺、安装架和隔振平台的上平台共同组成了上平台系统;当需要在光学有效载荷和卫星星体加装隔振平台时,光学有效载荷的底座和隔振平台的上平台固连,同样能够组成一套上平台系统。所有隔振平台的下平台都固定连接在卫星星体上,共同组成了下平台系统。解决了星上光学有效载荷成像精度和稳定度低的问题。

    一种构型可调的单框架控制力矩陀螺群设计方法

    公开(公告)号:CN102063521A

    公开(公告)日:2011-05-18

    申请号:CN201010503114.X

    申请日:2010-10-12

    Inventor: 张景瑞 罗杨 靳瑾

    Abstract: 本发明涉及一种构型可调的单框架控制力矩陀螺群设计方法,属于航天器姿态控制领域。本发明的方法首先在原有航天器本体固定单框架控制力矩陀螺群位置的连线的圆周上固定滑轨,每个单框架控制力矩陀螺与滑轨固定并相对滑轨保持对称分布,且每个单框架控制力矩陀螺的陀螺框架轴与滑轨平面的过圆心的垂线之间的夹角相同;当有单框架控制力矩陀螺失效时,控制失效单框架控制力矩陀螺关闭,并驱动剩余有效单框架控制力矩陀螺在滑轨上滑动,重新保持相对滑轨对称分布。本发明的设计方法引入了安装角的可变性,改变了目前对于陀螺失效之后十分有限的利用和控制,提高了控制力矩陀螺群的利用率,有效改善陀螺群的运转异常问题。

    一种基于神经网络的卫星东西位保协态初值估计方法

    公开(公告)号:CN114967453B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202210587606.4

    申请日:2022-05-25

    Abstract: 本发明公开的一种基于神经网络的卫星东西位保协态初值估计方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:建立轨道运动模型、地影约束模型,并分别建立时间和燃料最优位置保持问题模型;多次求解最优问题获得东西位置保持燃料最优解并构建数据集;设计转移时间预测模块结构并训练子网络,解决转移时间难以获得的问题;设计地影预测模块并训练子网络解决地影判断困难的问题;设计协态初值预测模块结构并训练子网络解决协态初值优化困难的问题;在此基础上,构建三相DNN,用以获得转移时间与协态初值估计,使得打靶法能够快速收敛,提高东西位保问题在轨求解效率,解决协态初值敏感问题,实现卫星在轨东西位保协态初值实时估计,进而减小地面站压力并增强卫星自主性。

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