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公开(公告)号：CN102997922A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210504542.3
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种利用光学导航信息的脉冲到达时间差确定方法，其基本流程为：首先，将通过航天器上的光学导航敏感器获得的航天器位置信息用于建立时间转换方程，对通过X射线探测器观测得到的X射线光子到达时间观测量进行时间转换；其次，基于经过时间转换的X射线光子到达时间数据，通过周期折叠方法获得观测脉冲轮廓；再次，将观测脉冲轮廓和已知的标准脉冲轮廓进行比对，计算得到脉冲星信号到达时间差，所得到的脉冲星信号到达时间差可作为航天器自主导航系统的观测量。该方法能够实现脉冲星信号到达时间差的准确计算，为航天器自主导航系统提供准确的脉冲星信号到达时间差观测量。
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公开(公告)号：CN102735265A
公开(公告)日：2012-10-17
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：CN115479605B
公开(公告)日：2024-11-05
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：CN111637895B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202010393983.5
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种基于Q学习的导航观测目标选取方法。首先，面向不同观测区域设置Q学习的状态空间，基于导航滤波器的测量新息计算Q函数，根据Q函数选择敏感器的观测区域；进而，针对各个备选空间目标，利用测量新息的统计值建立目标评价函数，根据目标评价函数，在观测区域中选择用于导航的空间目标；随着学习过程的进行，敏感器将自适应地选择有助于改善滤波估计精度的目标进行观测。本项专利的主要技术内容可用于空间目标视线方向测量自主导航系统中，能够在部分空间目标先验信息不准确的情况下实现观测目标的优化选取，保障航天器自主导航精度，有助于提升导航系统应对测量模型不确定性的能力，改善空间系统对环境变化的适应性。
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公开(公告)号：CN111637895A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010393983.5
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种基于Q学习的导航观测目标选取方法。首先，面向不同观测区域设置Q学习的状态空间，基于导航滤波器的测量新息计算Q函数，根据Q函数选择敏感器的观测区域；进而，针对各个备选空间目标，利用测量新息的统计值建立目标评价函数，根据目标评价函数，在观测区域中选择用于导航的空间目标；随着学习过程的进行，敏感器将自适应地选择有助于改善滤波估计精度的目标进行观测。本项专利的主要技术内容可用于空间目标视线方向测量自主导航系统中，能够在部分空间目标先验信息不准确的情况下实现观测目标的优化选取，保障航天器自主导航精度，有助于提升导航系统应对测量模型不确定性的能力，改善空间系统对环境变化的适应性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104567879B
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201510041030.1
申请日：2015-01-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/20
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：CN104864875B
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201510158859.X
申请日：2015-04-03
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: 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：CN107270933A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710343641.0
申请日：2017-05-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C23/00
Abstract: 一种基于多星协同的空间碎片运动状态联合确定方法，采取多个观测卫星组网的方式，以多个观测卫星上双目立体视觉相对测量敏感器获得的空间碎片特征点方向矢量作为观测量，以空间碎片相对姿态、惯性角速率、相对位置和相对速度作为状态变量，采用扩展卡尔曼滤波，结合轨道姿态动力学模型，实现对空间碎片运动状态的联合确定。本发明所述方法可用于解决低轨空间碎片网络化多源全方位观测与状态确定问题，能够应用于低轨空间碎片清除平台，为实现对跨尺度、旋转空间碎片的主动清除提供测量信息。
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公开(公告)号：CN104729537A
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201510122691.7
申请日：2015-03-19
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G01C25/00 , G01C21/025
Abstract: 一种星敏感器低频误差在轨实时补偿方法，针对星敏感器受热变形等因素产生的低频误差，以成像有效载荷为姿态基准，通过观测得到星敏感器相对有效载荷的姿态变化，使用傅立叶级数进行拟合，在轨实时补偿星敏感器低频误差。实时补偿低频误差后，可提高卫星姿态确定精度，消除低频误差影响，有利于卫星高精度成像和图像定位。
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公开(公告)号：CN102735259B
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201210201911.1
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于多层状态估计器的卫星控制系统故障诊断方法，能够在硬件冗余条件不满足的情况下，实现光学敏感器和惯性敏感器的故障隔离。该方法基本流程为：首先，建立用于描述光学敏感器和惯性敏感器之间输出关系的解析模型；然后，基于模型分别设计两层状态估计器，第1层状态估计器产生的残差对光学敏感器故障和惯性敏感器故障都敏感，而第2层状态估计器的残差不受惯性敏感器故障的影响。这样，通过检测第1层状态估计器的残差并与事先设定的阈值相比较，可以判断是否发生故障；如果发生故障，可以根据第2层状态估计器的残差区分光学敏感器故障和惯性敏感器故障。
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