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公开(公告)号:CN117029585A
公开(公告)日:2023-11-10
申请号:CN202311014472.8
申请日:2023-08-11
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: F42B15/01
Abstract: 本发明公开了一种终端状态自主预测补偿的火箭制导能力扩展方法。在闭环制导段,首先采用经典闭环制导计算当前控制周期预估的终端状态和闭环制导程序角变化规律;其次,根据任务需求的能力扩展段程序角控制策略,预测能力扩展段视速度增量与视位移增量;然后,计算不考虑能力扩展情况下的理想视速度增量和视位移增量,给出能力扩展导致的视速度增量偏差和视位移增量偏差,并将该偏差作为补偿量,修正闭环制导估计的终端状态量;最后,根据更新后的终端状态量给出本周期程序角指令,并在每个控制周期滚动执行上述方法,至闭环制导停止时刻结束。本发明使火箭的终端状态能够满足入轨精度的同时,通过能力扩展段实现对传统非制导类任务需求的控制。
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公开(公告)号:CN109711010B
公开(公告)日:2023-05-12
申请号:CN201811528443.2
申请日:2018-12-13
Applicant: 北京航天自动控制研究所 , 中国运载火箭技术研究院
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F17/13 , G06F17/16 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明涉及一种垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法,将离线测得的火箭的发动机特性添加到在线轨迹规划动力学微分方程中,解决真实飞行过程中主控机给的控制指令发动机无法及时响应的技术难题,最终使火箭按照既定的规划轨迹去完成飞行任务。本发明通过直接限制发动机指令值的大小,进而约束了火箭竖直方向加速度的范围,保证了火箭飞行过程中的稳定性。当飞行接近结束时,可以直接限制发动机指令值等于g/k,保证火箭的真实推力产生的加速度值等于g,实现软着陆。
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公开(公告)号:CN115857530A
公开(公告)日:2023-03-28
申请号:CN202211551858.8
申请日:2022-12-05
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本公开属于航天飞行器控制领域,涉及一种基于TD3多经验池强化学习的飞行器免解耦姿态控制方法,包括:建立飞行器姿态控制任务的马尔可夫过程,确定飞行任务的状态、动作和奖励;采用TD3强化学习算法对行为网络和评价网络进行训练,结合多经验池经验回放算法实现TD3算法中所有神经网络的快速收敛;将TD3算法训练好的行为网络作为神经网络控制器部署到飞行器中实现飞行器的免解耦姿态控制。通过上述算法,可以实现一个多通道免解耦的神经网络姿态控制器的训练,实现算法训练过程较快收敛,且训练出来的控制器对环境噪声及飞行器本体不确定性具有较强的适应能力。
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公开(公告)号:CN115556966A
公开(公告)日:2023-01-03
申请号:CN202211287350.1
申请日:2022-10-20
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本发明提出了一种低成本的可回收火箭型试验飞行器,用于实现各类运载火箭回收算法、运载火箭智能控制算法的飞行试验验证。飞行器自身结构设计简单坚固易修改,采用推力可调节的航空涡喷发动机可实现火箭下落时的稳定着陆控制。飞行器通过动力系统和执行机构可实现全部六自由度的位置及姿态运动。飞行器配备的控制系统算力较强,通过箭载飞控机与算力强大的数据处理计算机配合,可实现中等规模深度学习算法IP核的搭载和多核并行算法的搭载试验。飞行器飞控软件内部设有容错制导律,可在飞行器试验算法失控时,可切换至容错制导律实现飞行器安全飞行。同时,飞行器头部的应急回收装置可保证执行机构失效时飞行器的安全着陆。
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公开(公告)号:CN114528692A
公开(公告)日:2022-05-24
申请号:CN202210039847.5
申请日:2022-01-14
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G06F30/20 , G06F119/20 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本申请提供一种基于数值优化的可重复使用火箭着陆段可行域计算方法,该方法包括:确定可重复使用火箭着陆段的运动方程;确定可重复使用火箭着陆段的约束;确定可重复使用火箭着陆段的优化目标函数;根据运动方程、约束和优化目标函数计算可重复使用火箭着陆段可行域。本申请通过可重复使用火箭着陆段的运动方程、约束和优化目标函数计算可重复使用火箭着陆段可行域,使得可重复使用火箭着陆段可行域的计算充分考虑着陆段过程的运动和约束特点,进而提升了可重复使用火箭着陆段可行域计算的收敛性。
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公开(公告)号:CN114280934A
公开(公告)日:2022-04-05
申请号:CN202111534972.5
申请日:2021-12-15
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本申请提供一种可重复使用运载火箭全程轨迹规划方法,该方法包括:对可重复使用运载火箭的飞行阶段进行划分;确定每个划分阶段的问题描述,以及确定目标函数;根据问题描述以及目标函数,对可重复使用运载火箭全程轨迹进行规划。本申请提供的方法,对可重复使用运载火箭的飞行阶段进行划分,通过每个划分阶段的问题描述,根据问题描述以及目标函数,对可重复使用运载火箭全程轨迹进行规划,从而避免因初值选取不合适,直接求解原优化问题不收敛情况。
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公开(公告)号:CN114216376A
公开(公告)日:2022-03-22
申请号:CN202111497408.0
申请日:2021-12-09
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: F42B15/00
Abstract: 本申请提供一种运载火箭的多载荷分级优化方法,该方法包括:确定真空环境下的运载火箭上升段质心运动方程;确定入轨级第一主动段的约束条件、入轨级滑行段的约束条件、入轨级第二主动段的约束条件;根据运动方程和各约束条件确定多载荷分级优化策略。本提案提供的方法根据真空环境下的运载火箭上升段质心运动方程、入轨级第一主动段的约束条件、入轨级滑行段的约束条件、入轨级第二主动段的约束条件确定多载荷分级优化策略,实现了目标轨道不明确情况下的多载荷分级优化策略的确定。
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公开(公告)号:CN114167748A
公开(公告)日:2022-03-11
申请号:CN202111247331.1
申请日:2021-10-26
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种飞行控制算法一体化训练平台,属于机器学习技术领域,能够保证飞行控制算法训练,以及验证设计的通用性和易用性,进而提高了飞行控制算法一体化训练和验证设计的效率。平台包括:控制器、机器学习框架模块和可视化飞行仿真环境;其中:所述可视化飞行仿真环境包括动力学模型、视景仿真模型和调用接口;所述可视化飞行仿真环境通过所述调用接口与所述机器学习框架模块相连接;所述机器学习框架模块用于实现所述控制器和所述可视化飞行仿真环境之间的数据交互;所述视景仿真模型用于展示飞行控制算法的一体化训练过程中的飞行状态信息;所述动力学模型与所述视景仿真模型之间建立通讯连接。
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公开(公告)号:CN114167747A
公开(公告)日:2022-03-11
申请号:CN202111247260.5
申请日:2021-10-26
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种飞行控制算法一体化训练平台的构建方法,属于机器学习技术领域,能够保证飞行控制算法训练,以及验证设计的通用性和易用性,进而提高了飞行控制算法一体化训练和验证设计的效率。方法包括:构建视景仿真模型;所述视景仿真模型展示飞行控制算法的一体化训练过程中的飞行状态信息;构建执行所述飞行控制算法的控制器与可视化飞行仿真环境之间数据交互的机器学习框架模块,并通过所述机器学习框架模块由所述可视化飞行仿真环境向所述控制器发送飞行状态信息,由所述控制器向所述可视化飞行仿真环境发送控制指令。
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公开(公告)号:CN112629339A
公开(公告)日:2021-04-09
申请号:CN202011483750.0
申请日:2020-12-15
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于直接法的火箭软着陆轨迹规划方法,属于运载火箭控制技术领域,包括以下步骤:根据火箭软着陆过程建立考虑推力变化率和程序角速度的火箭动力软着陆段运动方程;根据火箭软着陆运动过程建立火箭动力软着陆段状态约束方程;根据火箭动力软着陆段状态约束方程和火箭动力软着陆段运动方程建立火箭动力软着陆段在线轨迹规划方程;在线滚动规划火箭着陆轨迹。本发明提供的一种基于直接法的火箭软着陆轨迹规划方法,提升可重复使用火箭动力软着陆段的偏差适应能力,且规划出的着陆轨迹更易于姿态跟踪。
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