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公开(公告)号：CN102519471A
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201110409278.0
申请日：2011-12-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 基于三角函数拟合的成像型地球敏感器地球扁率补偿方法，首先对成像型地球敏感器的地心方向测量进行建模，不考虑地球扁率影响，由地球成像边缘点在CCD平面的几何中心坐标计算地心方向，考虑地球扁率影响后，地心成像的真实像点和几何中心存在偏差，导致地心测量矢量和真实矢量存在偏差，将偏差分解为滚动误差角和俯仰误差角，利用三角函数对滚动误差角和俯仰误差角进行拟合，求出三角函数相应的系数，然后利用三角函数的计算结果对几何中心坐标进行补偿，最后用补偿后的坐标计算地心方向。本发明方法操作简单，可以提供更为精确的地心方向测量信息。
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公开(公告)号：CN119309600A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411544142.4
申请日：2024-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种恒星和脉冲星信息融合的相对论导航基准偏差标校方法，在航天器上配置恒星角距测量敏感器和X射线探测器，通过恒星角距测量敏感器对恒星进行观测，提取航天器运动造成的恒星光行差，以及天体引力场导致的光线引力偏折这两类相对论效应中包含的导航信息；通过X射线探测器对脉冲星进行观测，获得脉冲到达时间差观测量；结合航天器和地球轨道动力学模型进行状态预测，通过扩展卡尔曼滤波器，处理恒星角距和脉冲到达时间差观测量，对状态预测值进行修正，获得航天器位置和速度、地心位置和速度，以及敏感器系统误差参数的估计值，从而实现对地球星历误差和敏感器系统误差这两类基准偏差的标校。本发明为提升相对论导航系统性能提供了新的途径。
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公开(公告)号：CN115479605A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202211018029.3
申请日：2022-08-24
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于空间目标定向观测的高空长航时无人机自主导航方法，在高空长航时无人机上配置定向观测星相机和惯性测量单元，通过定向观测星相机获取地球轨道上星历已知空间目标和背景恒星测量信息，通过处理空间目标和背景恒星观测数据，计算得到空间目标在惯性坐标系中的视线方向；同时，采取类似星敏感器的处理方式，以天球上的恒星为基准确定载体姿态；进而，结合惯性测量单元进行载体运动状态外推计算，通过扩展卡尔曼滤波器，处理一个时间序列上的空间目标和恒星视线方向观测量，对惯性测量单元进行修正，获得无人机的位置、速度和姿态的估计值。本发明可为高空长航时无人机自主导航开辟一条新的途径，在未来信息化战场上具有较高的应用价值。
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公开(公告)号：CN109974692B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN201910218756.6
申请日：2019-03-21
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明涉及一种基于中微子信号的隐蔽环境天文定位系统及方法，通过固定在载体上的中微子探测器测量得到日心方向矢量在载体坐标系的投影，通过地平仪和指北仪测定载体坐标系到地理坐标系的姿态转换矩阵，通过坐标转换得到日心方向矢量在地理坐标系的投影；通过太阳星历和时钟计算得到当前时刻日心方向矢量在地心惯性系的投影，并通过坐标转换得到日心方向矢量在地球固连系的投影；解析计算得到载体所处位置的经纬度信息。中微子信号可以在电磁波难以到达的水下/地下传输，从而为隐蔽环境中的用户提供了一种潜在的天文导航测量方式。本发明所述方法可为潜艇等处于隐蔽环境的载体提供导航定位服务，在未来信息化战场上具有较高的军事应用价值。
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公开(公告)号：CN109100750B
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN201810932932.8
申请日：2018-08-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01S19/21
Abstract: 一种基于自适应权值估计的星座导航敏感器调度方法，步骤为：基于不同的星座导航敏感器建立多个并行滤波器，每个并行滤波器分别对各自分配的敏感器的测量信息进行处理，获取参与导航的星座卫星的位置和速度矢量的估计值，星座卫星自主导航系统总体状态估计值是各个并行滤波器状态估计值的加权和；各个并行滤波器的权值根据相应的测量残差进行迭代计算，使得测量残差较小的并行滤波器对应的权值较大，测量残差较大的并行滤波器对应的权值较小。在部分敏感器测量误差增大时，上述方法能够自适应地选取适当的并行滤波器在总体状态估计中起主导作用，从而削弱误差增大的敏感器对星座卫星自主导航系统总体状态估计值的影响，实现敏感器的优化调度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104864875A
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201510158859.X
申请日：2015-04-03
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
CPC classification number: G01C21/24
Abstract: 一种基于非线性H∞滤波的航天器自主定位方法，选择航天器的位置矢量和速度矢量在地心惯性系的投影作为状态变量，将航天器轨道动力学方程作为系统模型，将脉冲星时间转换方程作为测量模型，将脉冲星星表误差描述为模型中的有界误差，基于模型设计用于状态估计的非线性H∞滤波算法；进而，采用所设计的非线性H∞滤波算法，处理脉冲到达时间观测量序列，通过递推计算估计出航天器的位置和速度。本发明所述方法能够增强X射线脉冲星导航系统克服星表误差影响的能力，改善航天器自主定位精度。
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公开(公告)号：CN104567879A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510041030.1
申请日：2015-01-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20 , G01C21/025
Abstract: 一种组合视场导航敏感器地心方向提取方法，包括以下步骤：对敏感器拍摄的地球图像进行自动阈值计算，通过阈值将图像分割为二值图像。通过区域搜索的方法确定二值图像中地球的边缘。对边缘点进行圆中心和半径的拟合，求得地心像素坐标；对敏感器拍摄的星点图像进行星点提取，根据采样点集的灰度确定星点灰度阈值，并按照此阈值进行星点提取，对满足要求的星点进行保留。然后采用质心算法计算星点质心坐标，并按照典型的星图识别方法进行恒星识别，以此得到星点像素坐标和恒星惯性空间指向信息；利用上两步计算出的地心和恒星像素坐标，计算地心方向与恒星方向在敏感器坐标系下的矢量，再根据通过星图识别得到的恒星惯性空间指向，采用最小二乘算法计算出惯性系中的地心方向矢量。
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公开(公告)号：CN102735265B
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201210211409.9
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于陀螺漂移估计值的星敏感器周期性故障检测方法，利用陀螺漂移估计值的谱分析对星敏感器周期性慢变故障进行检测。对于由星敏感器和陀螺构成的卫星姿态确定系统，陀螺漂移估计值是根据星敏感器观测量得到的。当星敏感器观测量中包含具有特定频率的周期性误差信号时，通过卡尔曼滤波获得的陀螺漂移的估计值中也会包含同样频率的周期性误差。因此，星敏感器周期性慢变故障会体现在陀螺漂移的估计值中，可根据陀螺漂移估计值检测星敏感器周期性慢变故障。傅立叶变换法是检测周期信号存在性的有效方法，通过对陀螺漂移估计值进行傅立叶变换，得到其频谱，并对特定谱段的频谱进行监测，可以判断出是否存在星敏感器周期性慢变故障。
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公开(公告)号：CN103941263A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410174468.2
申请日：2014-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01S17/08
CPC classification number: G01S17/08 , G01S7/4865
Abstract: 一种基于星上量子光源和反射镜的星间测距方法，量子光源和量子测量设备安装在用户星上，用于产生和发射纠缠态光子脉冲信号，反射镜和指向机构安装在信标星上，用于将接收到的纠缠态光子脉冲信号反射至用户星，用户星通过测量发射纠缠态光子脉冲信号和反射纠缠态光子脉冲信号的到达时间之差，实现用户星和信标星之间的高精度距离测量。本发明所述方法可用于实现基于星间距离测量的星座卫星自主导航任务，有助于降低卫星对地面测控的依赖程度，增强星座系统在紧急情况下的自主生存能力。
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公开(公告)号：CN102998687A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210504473.6
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01S19/47
Abstract: 一种基于地球卫星和月球卫星联合测距的自主导航方法，基本方法是在地球卫星和月球卫星之间建立星间链路，进行星间距离测量；基于地球卫星和月球卫星之间的距离测量信息，以及三体轨道动力学方程，通过扩展卡尔曼滤波算法，同时估计出地球卫星和月球卫星的绝对位置，实现仅依赖星间测距信息的高精度自主导航。本发明所述方法可用于实现具有较高精度需求的卫星自主导航任务，有助于降低卫星对地面测控的依赖程度，增强卫星系统在紧急情况下的自主生存能力。
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