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公开(公告)号：CN110427955B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201910747103.7
申请日：2019-08-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的暗弱小天体远距离接近段光学导航特征提取方法，属于深空探测领域。本发明将轨迹特征提取分解为轨迹细化和模糊图像盲复原两个步骤解决。首先，对长曝光拖曳星图进行去噪预处理；其次，通过兴趣轨迹选取准则选取兴趣轨迹，采用逐像素细化OPA算法对兴趣轨迹进行细化并提取出轨迹骨架，将轨迹骨架作为盲复原算法模糊核的估计初值；最后，构建图像复原算法的代价函数，采用盲复原算法对长曝光拖曳星图进行复原从而得到复原图像，从复原星图中提取各星点的灰度光心。本发明具有提取精度高、计算速度快的优点，适用于暗弱小天体探测器远距离接近段导航星图的特征提取。
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公开(公告)号：CN108279011B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN201810088128.6
申请日：2018-01-30
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的行星探测着陆轨迹综合优化方法，涉及行星着陆轨迹优化方法，属于深空探测领域。本发明实现方法为：建立探测器着陆动力学方程；计算探测器与行星表面障碍的碰撞概率；兼顾燃耗性能、行星着陆的不确定性及行星表面存在障碍的复杂地形条件，构建行星探测着陆轨迹综合优化问题；求解所述的行星探测着陆轨迹综合优化问题，兼顾燃耗性能、行星着陆的不确定性及行星表面存在障碍的复杂地形条件，完成行星探测着陆轨迹综合优化，实现安全精确着陆。此外，在碰撞概率计算中，对存在不确定性条件下障碍对探测器的威胁程度的描述更为准确；通过对碰撞概率公式简化，在保证精度的前提下降低计算量，提高优化速度。
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公开(公告)号：CN112631285A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011441900.1
申请日：2020-12-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开的小天体附着自主避障轨迹快速生成方法，属于深空探测技术领域。本发明通过“地形走势实时拟合”加“避障轨迹快速更新”的组合实现自适应避障制导。星载计算机根据激光测距仪测得的小天体表面高程信息序列，对地形走势进行拟合。使用当前地形拟合曲线终点的斜率以直线的形式向前延伸，对前方地形走势进行判断，评估当前飞行轨迹安全性。当前满足预设安全性要求时，按照解析能量最优制导律进行制导。当前不满足预设安全性要求时，通过调节三个方向的推力输出比例实现对轨迹几何曲率的调整，实现对参考避障轨迹的跟踪。循环进行上述地形评估和避障机动，最终达到在尽可能避免推力饱和的条件下实现地形障碍规避，完成安全附着的目标。
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公开(公告)号：CN110702122B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201911007411.2
申请日：2019-10-22
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种地外天体着陆自主光学导航特征综合优化方法，属于深空探测技术领域。本发明首先利用星表图像信息建立不同几何特性陆标的观测方程，利用Fisher信息矩阵分析导航系统的可观测度和估计误差下限，在此基础上以导航系统可观测度和估计误差下限为评价指标对随机分布的特征点陆标进行优化，同时对不同导航陆标特征点和曲线进行最优选取，提高导航系统精度，保证导航系统的稳定性。该方法利用导航系统可观测度和估计误差下限为评价指标对随机分布的特征点陆标进行优化，同时对不同导航陆标特征点和曲线进行最优选取，提高导航系统精度。本发明的方法不仅适用于行星着陆任务中，也适用于小天体着陆任务。
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公开(公告)号：CN112395795A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011303440.6
申请日：2020-11-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的小天体探测器多节点柔性连接方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：获取场景信息，包括小行星的重力加速度，节点数、节点初始速度及位置。将柔性机构等效为带阻尼的弹簧，考虑附着过程节点的弱引力连续碰撞，基于恢复系数法建立瞬间碰撞模型，获取碰撞后的节点速度值，通过探测器多节点耦合运动模型生成多节点运动轨迹，获取多节点网络的稳定附着时间与节点附着误差。通过遍历网络所有节点删除非连通网络，计算剩余网络相关指数。根据不同网络指数下多节点网络的平均稳定附着时间与平均最大附着误差，建立多节点连接网络的评价函数，通过最小评价函数值建立对应的多节点柔性连接方式，实现小天体探测器多节点柔性连接。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110440792B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910653040.9
申请日：2019-07-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于小天体不规则度的导航信息提取方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：针对小天体探测相机拍摄小天体的图像不规则的特点，分别提出小天体形状、亮度不规则度计算方法，并分别计算小天体形状不规则度和亮度不规则度；根据计算得到的形状不规则度和亮度不规则度，加权计算得到小天体不规则度；基于小天体不规则度和拟合残差实现不同图像处理方法的筛选；根据筛选后的图像处理方法实现导航形心或光心提取；利用得到的形心或光心，得到导航视线信息，实现小天体探测精确自主导航，解决小天体探测中自主导航领域的相关问题。
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公开(公告)号：CN110146092B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910529154.2
申请日：2019-06-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于导航信息评价的双体小行星探测轨迹优化方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：当主星的位置已知，从星的位置不确知，在双小行星系统惯性坐标系下建立探测器的动力学方程；根据探测器所使用的导航系统建立主星和从星的视线观测模型和探测器间的测距测角模型，并根据状态方程和观测方程构建可观测性矩阵，计算可观测度；选取轨迹优化性能指标并确定双体小行星探测的轨迹约束，采用优化算法进行轨迹优化，根据搜索到的两颗探测器最优的初始位置和速度能够得到两颗探测器最优的飞行轨迹，沿最优轨迹飞行能使两颗探测器整体的导航性能最优，并且准确地估计从星的位置。
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公开(公告)号：CN112241177A
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN202011233441.8
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的基于时间线状态路标的启发式航天器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：根据子系统内部约束特点，综合考虑航天器结构、任务需求、设备状态和航天器能力四项因素，对航天器的构成、资源、分系统功能以及需要满足的各种约束条件进行描述。针对航天器系统约束复杂的特点，利用状态之间的约束关系建立状态评价图。同时，根据状态评价图获取状态路标集合并构建启发式信息，根据启发式排序结果引导规划搜索方向，输出最终的基于时间线状态路标的启发式航天器任务规划求解结果，即完成航天器任务规划，缩减搜索空间，提高任务规划效率，进而保证航天器任务执行的成功率。
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公开(公告)号：CN112131790A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202011006430.6
申请日：2020-09-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/15 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开的复杂环境下的航天器姿态机动能量优化方法，属于航天器姿态规划和能量优化领域。本发明实现方法：根据控制参数的上下限，生成航天器姿态机动路径初始化种群个体，选择种群中总体适应度函数值最小的个体为最优个体，设计组合变异方法引导当前种群个体变异，生成新的变异个体，进行交叉变换，生成新的交叉个体，将交叉个体和当前种群个体进行比较，选择总体适应度函数值最小的个体成为下一代种群成员，组合所有成员得到下一代的总体种群，将其中最优个体的总体适应度函数值与设定的收敛适应度值进行比较，判断是否找到种群最优解。若没有找到，进行下一代种群进化，若找种群最优解，输出当前最优个体，得到航天器能量最优姿态机动路径。
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公开(公告)号：CN111985050A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010804680.8
申请日：2020-08-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的弱引力小天体表面着陆器安全投放窗口生成方法，属于深空探测技术领域。本发明的实现方法为：首先，定义小天体着陆点切法向坐标系，并推导小天体附近着陆器投放状态、着陆状态、着陆时间之间的解析关系；接着，在切法系上建立满足主探测器安全回升要求的投放约束及满足着陆器安全着陆要求的着陆约束，并定义投放窗口；而后，根据着陆动力学解析关系及投放着陆约束，推导着陆速度约束在二维平面上的窗口的二维投影边界解析式；最后，设计表征着陆安全性的评价指标，得到带指标分布的安全投放窗口。本发明生成的安全投放窗口可为着陆器投放状态的快速选取提供依据，提高着陆安全性和着陆成功率。
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