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公开(公告)号：CN117033874A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310777506.2
申请日：2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种基于状态约束流形的解析化滤波方法，利用轨道动力学存在二次型约束的条件，以系统可观测度为泛函指标，通过约束优化和代数几何理论，在提升系统可观测度的同时实现了状态约束流形下的解析式状态估计。
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公开(公告)号：CN116819510A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310638639.1
申请日：2023-05-31
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种基于可观测性的多源融合自适应滤波结构构建方法，属于航天器导航制导控制技术领域；建立未知环境中多源融合自主导航系统的状态方程和观测陆标的观测方程；当前观测时刻，利用观测方程测量获得导航数据，剔除导航数据中的故障数据，获得剔除故障数据的导航数据；计算各敏感器测量通道的可观测度v′i；对各敏感器测量通道进行自适应调整；将步骤三中的剔除故障数据的导航数据作为卡尔曼滤波器的输入，获得各敏感器测量通道的状态估计#imgabs0#计算各敏感器测量通道的状态融合权重ω′；计算融合状态估计值#imgabs1#本发明能够克服环境不确定性因素的影响和星上资源严重受限的约束，有效提高了航天器自主导航系统状态估计精度。
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公开(公告)号：CN116576855A
公开(公告)日：2023-08-11
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：CN114923489A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210129907.2
申请日：2022-02-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种自主导航系统可观测能力提升的轨道机动优化方法，包括如下步骤：S1、构建相对导航状态方程和测量方程；S2、构建包含轨道机动距离的伪测量方程；S3、确定轨道机动距离误差；S4、构建系统全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系；S5、确定满足系统状态完备估计的轨道机动量模型；S6、以燃料消耗、相对轨道位置、服务航天器防碰撞以及S5中满足系统状态完备估计条件的轨道机动量模型为约束，以S4中的全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系为目标函数，对优化模型进行求解，获得最优轨道机动量。本发明用于空间非合作目标相对位置的确定，使得获得的轨道机动策略有助于提高状态估计精度，且更符合工程实际需求。
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Patent Agency Ranking
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：CN119472590A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411512748.X
申请日：2024-10-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种基于概率不变空间的航天器故障诊断方法，首先，建立航天器系统离散状态空间模型；接着，注入故障模式得到估计观测数据；根据等价空间模型消除未知概率分布的状态量，获得估计观测量的残差矩阵，计算各故障模式下的估计均值和协方差矩阵；然后，在航天器在轨运行时，根据等价空间模型得到在轨观测量残差矩阵的均值和协方差矩阵；接着，根据估计均值、协方差矩阵和在轨均值、协方差矩阵，得到在轨运行数据和各故障模式估计数据概率分布的K‑L散度；最后，根据K‑L散度识别航天器在轨运行时概率密度最接近的故障模式完成故障诊断。本发明应用于航天器在轨故障诊断时仅通过对比观测数据的概率分布差异，降低了故障诊断算法的复杂程度。
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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：CN114719849A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210116743.X
申请日：2022-02-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种行星软着陆过程的自主导航序列图像特征优化选取方法，属于航天器导航制导控制技术领域，包括以下步骤：S1、建立视觉辅助惯性导航的离散时间状态和观测误差方程；S2、根据离散时间系统可观测性矩阵的秩，分析可观测状态收敛的最少观测次数；S3、针对未知环境，本发明设计了可观测度指标，在限制特征点个数的条件下，确定可观测度最高的特征点；S4、构建了观测策略，利用S2所述最少观测次数的结论及S3所述可观测度指标确定特征点的切换时机。
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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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