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公开(公告)号：CN103941740A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410151646.X
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种考虑地球椭率的多轴机动成像卫星偏航姿态控制方法，既考虑了卫星滚动、俯仰均进行姿态机动的情况，也考虑了光学载荷的光轴与视轴不重合的情况，避免了传统控制方法只能适应卫星侧摆机动，光轴与视轴重合的不足。在地面目标点相对于卫星线速度的获取过程中，将其分解为地球自转引起的线速度、卫星轨道运行速度和由卫星轨道角速度引起的地面目标点相对于卫星的运行速度三部分。在求解卫星光轴指向地面目标点矢量的过程中，考虑实际地球模型的旋转椭球特性，引入坐标变换，保证方法在简便的同时，实现了高精度的偏流角姿态获取。本发明方法适用于卫星多轴同时机动的情况，满足目前大多数高精度对地成像卫星的使用需求。
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公开(公告)号：CN103336528A
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201210211437.0
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种欠驱动航天器三轴姿态稳定控制方法，针对只能输出两轴控制力矩的欠驱动航天器，设计了通过两轴姿态控制飞轮实现三轴姿态稳定的控制器。建立基于罗德里格斯参数的姿态运动学方程、惯性系内的姿态动力学方程；将整个系统简化整理为一个Brockett双积分系统，采用σ变换根据初始条件是否为零，得到系统状态可控的线性控制系统，设计控制律完成系统的状态稳定，达到航天器三轴姿态稳定控制的目的。所提方法可实现欠驱动航天器只具有两轴姿态控制力矩输出能力时的三轴姿态稳定控制，相对于现有欠驱动控制方法，该设计方法简单直观，易于星上实现，可用于各类采用飞轮的欠驱动航天器的三轴姿态稳定控制。
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公开(公告)号：CN119536929A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411431875.7
申请日：2024-10-14
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种星上自主任务规划软件自适应恢复与重建方法，包括：建立自主任务规划软件健康状态监测机制，软件异常后自主进行异常状态恢复，并进行任务重规划；对于由用户发起的地面任务注入、控制分系统执行机构状态变化、整星能源安全状态异常以及控制分系统姿态异常等状态设计了对应重规划策略，完成任务自主重建，保证用户在轨任务的连续运行。本发明提出的方法具有较强的通用性，可以适用于配置星上自主任务规划功能的卫星。
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公开(公告)号：CN119512186A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411486062.8
申请日：2024-10-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 一种敏捷遥感卫星星上全自主任务规划系统，包括成像目标数据库模块、高精度轨道预报及轨道计算模块、目标可见弧段计算模块、成像任务预处理模块、分系统约束模型模块、成像任务规划模块、数传任务规划模块、固存自主擦除模块、指令数据块生成模块和卫星状态实时监测模块。通过对载荷、数传、控制等分系统或单机进行约束建模，建立了从用户需求接收到分系统或单机指令块生成的星上全自主运行流程，有效简化卫星操控，提升遥控上注效率和星上自主运行能力。并通过卫星状态实时监测模块，对星上任务的执行情况和卫星状态变化等进行实时监控，并进一步触发任务执行停止、整星对日或重规划，快速响应任务需求和环境变化，实时制定和调整任务计划，提高任务执行效率。
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公开(公告)号：CN117850464A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311865213.6
申请日：2023-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/49
Abstract: 本发明提出一种迭代式匀积分轨迹规划方法，适用于具有敏捷机动能力和非沿迹扫描成像需求的航天器。与现有的匀地速非沿迹扫描轨迹规划方法不同，本发明结合非沿迹扫描过程速度可调节的特点，提出了一种在线迭代扫描速度、实现速高比接近标称速高比的轨迹规划方法，进一步实现匀积分成像。迭代式匀积分轨迹规划方法的思路为：按匀地速轨迹规划给出目标姿态角、角速度、速高比；根据速高比变化的正负号，确定迭代方向为加速或减速；加速或减速迭代N个地心张角，并分别计算目标姿态、角速度、速高比；在N+1个速高比中，选择最接近标称速高比的一组目标姿态和角速度，完成一个控制周期的轨迹规划；重复调用上述步骤，完成匀积分轨迹规划。
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公开(公告)号：CN114623802A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210106555.9
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种动中成像相机积分时间计算方法，包括步骤：(1)计算视场坐标系相对于轨道坐标系的坐标转换矩阵Cro和相机目标角速度在视场坐标系下的投影rωi；(2)根据Cro计算视场Z轴指向地面目标点的矢量在惯性坐标系下的投影IrZr，以及地心指向地面目标点的矢量在惯性坐标系下的投影Ire；根据Cro，rωi，IrZr，以及Ire计算地面目标点相对于相机视场的线速度在视场坐标系下的投影rve；(3)根据rve得到地面目标点相对于相机视场的线速度在焦平面坐标系的投影rfve；并根据rfve和IrZr得到相机积分时间TIr。本发明能实现姿态机动过程中相机积分时间的动态求解，满足敏捷卫星沿飞行轨迹正反双向推扫过程中成像相机积分时间计算，使动中成像过程中相机拍摄的曝光时间控制更加灵活，具备自适应性。
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公开(公告)号：CN111966963B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202010599820.2
申请日：2020-06-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种控制力矩陀螺组合奇异角动量快速分析方法，属于航天器姿态控制技术领域。本发明包括如下步骤：根据控制力矩陀螺框架角组合值计算对应的组合角动量值和构型矩阵值；根据构型矩阵值计算奇异值和准奇异特征值；根据构型矩阵值和准奇异特征值计算准奇异力矩方向；根据指定的指令力矩值计算力矩可实现度指标。根据框架角组合值快速计算潜在的指令力矩奇异方向，并且提供了一种直观的评价指标用于评估该框架角组合对指定的指令力矩的实现能力。该方法计算量小，无需矩阵求逆或LU分解等复杂求解过程，极适合于在轨实时计算及地面快速分析等实际需求。该方法很好地解决了控制力矩陀螺组合奇异角动量快速分析的问题。
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公开(公告)号：CN110411438B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201910631059.3
申请日：2019-07-12
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于多星敏感器的自适应组合确定卫星姿态角的方法，属于航天器姿态确定与控制领域。首先根据地面评估结果确定星敏的优选顺序，精度较高的星敏感器或者夹角关系较好的星敏感器优先级高。其次，当高优先级的星敏感器无效，而低优先级星敏或星敏组合有效时，短时间内利用陀螺预估卫星姿态，高优先级星敏感器长时间无效再切换为低优先级星敏参与定姿。最后，当高优先级星敏组合有效时，则瞬时从低优先级星敏切换为高优先级星敏参与定姿。此方法实现了星敏定姿基准自适应组合定姿的目的，大大提高了姿态测量的精度。该算法已应用于多个在轨型号中。
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