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公开(公告)号：CN116039960A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310144161.7
申请日：2023-02-21
Abstract: 火星大气进入过程轨迹跟踪制导系统及方法，解决了如何在尽量不损害制导律快速性的同时实现抗饱和效果的问题，属于火星探测技术领域。本发明包括:控制器根据高度跟踪误差e和抗饱和辅助变量χ，结合制导律获得期望控制量uc，制导律中的被控量y＝e+χ，根据uc结合控制约束计算实际控制量u，根据实际控制量u按照参考轨迹进行制导；抗饱和辅助系统根据上一时刻的期望控制量uc和实际控制量u获取Δu，Δu＝u‑uc，获取抗饱和辅助变量χ：本发明使得制导系统快速退出饱和工作区，在饱和消失时补偿量能够在有限时间内快速收敛至0。
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公开(公告)号：CN114996839A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210457712.0
申请日：2022-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 近距离下服务航天器机动策略的规划方法，它属于航天器在轨服务自主规划领域。本发明解决了现有的规划方案未考虑对单个目标的最优交会轨迹以及传统的近距离制导方式难以克服轨道摄动的影响，导致交会误差大的问题。本发明方法以燃料消耗和任务总时间为规划指标，将目标规划和轨迹规划分成上下两层，设计了一种两层优化求解的方法框架。上层求解交会次序和分配时间，下层求解最优交会轨迹，通过在交会制导中设计迭代制导计算思路，以实现服务航天器对每个目标的精确交会，克服了交会的偏差。本发明方法可以应用于航天器在轨服务自主规划领域。
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公开(公告)号：CN109507875B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN201910016560.9
申请日：2019-01-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种欧拉旋转卫星姿态机动递阶饱和PID控制方法，属于卫星姿态机动控制领域。本发明为了解决目前的卫星姿态机动递阶饱和PID控制方法无法实现三轴欧拉旋转的问题。本发明首先建立飞轮为执行机构的卫星姿态运动学和姿态动力学方程，然后分析飞轮系力矩包络特性，判断期望力矩穿过的菱形面，计算沿期望力矩方向上的飞轮最大输出力矩，确定最大飞轮力矩矢量。进而根据最大飞轮力矩矢量和机动角速度限制设计误差限制向量，设计递阶饱和PID控制器控制卫星三轴姿态。本发明可使飞轮在卫星大姿态偏差时发挥期望力矩方向的最大能力，从而逼近近时间最优欧拉旋转姿态机动性能。本发明适用于卫星姿态机动控制。
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公开(公告)号：CN112644738B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110069582.9
申请日：2021-01-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种行星着陆避障轨迹约束函数设计方法，属于着陆器轨迹约束技术领域。解决了现有着陆器可运动的范围小，着陆轨迹的保守强，不利于着陆器制导律的设计的问题。本发明根据采集的行星表面障碍信息，将障碍等效为3种不同的空间几何形状，计算等效的空间几何形状的各个顶点的坐标信息；对着陆轨迹函数约束函数进行分段设计；当等效的空间几何形状为锥形和棱台形地形时，将轨迹约束函数划分为两段，当等效的空间几何形状为台阶状地形时，轨迹约束函数的段数取决于等效的台阶的阶数，n阶台阶的地形，轨迹约束函数划分为n+1段。本发明适用于行星着陆避障轨迹约束。
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公开(公告)号：CN112596390A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011510681.8
申请日：2020-12-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种航天器姿控系统PWPF调制器参数确定方法，属于航天器姿控技术领域。解决了现有航天器姿控系统调制器参数确定方法通用性差,准确性低的问题。本发明初始化粒子群，确定待优化参数；利用粒子群对待优化的航天器模型进行姿态控制仿真；获得控制器输出和角位置误差；并构建适应度函数；计算每个粒子的个体适应度；利用本粒子群优化算法，对粒子群中每个粒子的速度、位置更新，计算更新后的每个粒子的个体适应度、最优位置和最优速度，获取所有粒子该次更新粒子个体适应度获取每一次更新计算的群体最优适应度函数、个体历史最优位置、群体历史最优位置；获取一组最优PWPF调制器参数值。本发明是用于航天器姿态控制系统参数确定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110146224B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201910432774.4
申请日：2019-05-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种辨识组合体航天器质量、质心位置和惯性张量的方法，属于航天器的模型参数辨识领域。本发明为了解决在轨服务任务中捕获目标后产生的组合体航天器的质量、质心位置和惯性张量未知，从而无法实时对组合体航天器进行有效控制的问题。具体实现步骤如下：步骤一：航天器抓捕目标后形成组合体；步骤二：由步骤一中的航天器上的执行器对整个组合体航天器产生激励，得到组合体航天器的状态变化，继而根据激励输入和状态输出建立参数辨识数据库；步骤三：选择合适的辨识准则，计算待辨识参数。本发明能够只利用一个空间机械臂一步辨识出所有质量特性。
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公开(公告)号：CN109955234A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910342580.5
申请日：2019-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种柔性触手的形状检测系统及方法，涉及形状检测技术领域。本发明为了能够对一段以及多段柔性触手进行实时形状检测。所述检测系统包括工控上位机、九个拉线式位移传感器、三个控制器、无线蓝牙通讯模块、直流稳压电源、两个降压芯片和控制器；对柔性触手进行充气；主、从控制器STM32对脉冲信号解码并计数；通过无线蓝牙模块，将九根气动肌肉的长度数据无线传送到工控上位机；在工控上位机中使用MATLAB软件中的GUIDE制作串口助手界面，完成一段柔性触手运动学模型的建立以及多段柔性触手运动学模型的建立，仿真出柔性触手的三维空间形状。本发明能满足实时检测柔性触手三维形状的要求。
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公开(公告)号：CN109592079A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811467765.0
申请日：2018-12-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种限定时间的航天器共面交会变轨策略确定方法，属于限定时间的航天器共面交会领域。现有的航天器交会技术对光照条件的要求比较低，导致交会时刻观测效果差，影响交会算法计算精度的问题。本发明通过计算目标航天器与服务航天器之间整个交会过程理论上的限定时间；之后计算服务航天器变轨过程中的两次速度增量以及转移轨道所用时间；再计算优化变量服务航天器在初始轨道的运动时间和在目标轨道的运动时间的初值；对交会过程积分得到服务航天器和目标航天器在交会时刻的位置矢量及二者夹角；当夹角达到0°时，将此时在初始轨道的运动时间和在目标轨道的运动时间作为变轨参数和变轨策略。本发明方法的计算结果精确，迭代计算过程简单。
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公开(公告)号：CN107341578A
公开(公告)日：2017-11-10
申请号：CN201710612737.2
申请日：2017-07-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: G06Q10/047 , G06F17/18 , G06N3/126
Abstract: 基于遗传算法的空间碎片主动清除任务规划方法，涉及一种空间碎片主动清除任务规划方法。本发明为了解决现有的遗传算法的编码方式和交叉、变异操作容易导致空间碎片主动清除任务规划陷入局部最优的问题。本发明将任务规划的方法用到碎片抓捕路径优化问题上，首先针对平台的任务特点，设定碎片清除任务；然后将平台任务规划问题数学建模为旅行商城市路径最短问题。针对于空间碎片的特点分别设计了适用于机械臂抓捕方案的适应度函数以及适用于飞网和机械臂抓捕方案的适应度函数；并设定特定的遗传参数，采用遗传算法进行优化求解，能够很快的实现收敛，规划出空间碎片的抓捕路径。本发明适用于空间碎片主动清除任务规划。
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公开(公告)号：CN104155997B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201410421658.X
申请日：2014-08-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 基于SmartFusion2的卫星姿轨控制系统及其PID控制方法，属于卫星姿轨控制领域。为了解决目前的航天器姿轨控制系统硬件电路复杂、体积大及成本高的问题。本发明的核心处理器采用在单一芯片上集成了固有可靠性的快闪FPGA架构、一个166MHz ARM Cortex-M3处理器、安全处理加速器、DSP模块、SRAM、eNVM和多个通信接口模块的SmartFusion2芯片实现的，并配以AD模块、陀螺模块、无线模块和底板模块，完成卫星姿轨控制；所述底板模块包括多个通信接口、控制电源、状态输入接口、OC驱动接口、调试接口和复位电路；本发明的PID控制方法分别通过核心处理器和上位机对接收的数据判断、解算和打包，并形成闭环。本发明用于卫星姿轨控制。
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