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公开(公告)号：CN105203112A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510580382.4
申请日：2015-09-11
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
CPC classification number: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种火星大气进入段伴飞信标辅助导航方法，涉及一种信标辅助导航方法，属于深空探测技术领域。本发明在火星大气进入段惯性导航的基础上，引入伴飞信标，通过增加对上述着陆器、轨道器和伴飞信标之间的无线电测距测速作为测量量，校正初始状态偏差，并改善着陆器和轨道器进行无线电导航时的几何构型，进而提高进入段导航精度。本发明公开的一种火星大气进入段伴飞信标辅助导航方法可克服惯性导航无法校正初始状态偏差、测量误差随时间积累的问题，并可以改善无线电导航的几何构型，获得着陆器全状态的高精度估计，进而提高进入段导航精度。
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公开(公告)号：CN105203111A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510580209.4
申请日：2015-09-11
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
CPC classification number: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种动压辅助的火星大气进入段组合导航方法，涉及火星大气进入段组合导航方法，属于深空探测技术领域。本发明在航位递推导航方法的基础上，建立等离子模型实时估计探测器驻点的等离子体密度。当密度低于通信临界电子密度时，通过测量探测器与无线电信标之间的相对距离信息对探测器的状态估计偏差进行修正；当密度大于通信临界电子密度时，把惯性测量单元输出的三轴加速度和火星进入大气数据系统测量得到的动压值视为外部测量，并结合非线性滤波方法对探测器的状态进行估计，提高大气进入段导航方法可靠性及状态估计精度。本发明可以有效抑制无线电测量长时间中断时采用单一航位递推导航方法探测器的状态估计偏差存在发散的难题。
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公开(公告)号：CN102890743B
公开(公告)日：2015-08-05
申请号：CN201110202591.7
申请日：2011-07-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明属于航天器着陆与返回技术领域，涉及一种行星大气进入着陆器落点不确定度分析方法。首先根据系统初始状态的不确定性分布将状态用Askey正交多项式逼近，然后将状态带入到系统动力学中，根据Galerkin投影法则，将表示原系统的随机微分方程转化为一个等效的高维确定性微分方程，最后利用龙格-库塔等数值积分方法，得到各时刻表示系统状态的正交多项式系数，从而得到系统状态的统计特性，并且在整个过程中根据着陆器状态的统计特性自适应调整正交多项式基底，克服截断误差带来的影响。该发明能够准确的估计系统状态的统计特性，并且计算效率明显提高。
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公开(公告)号：CN104729510A
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201410827249.X
申请日：2014-12-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
CPC classification number: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种空间目标相对伴飞轨道确定方法，属于航天深空探测技术领域。该方法对当前时刻的轨道状态进行确定步骤如下：1)根据轨道动力学方程递推出任意时刻轨道状态预测值，并由此得到预测观测量，并得到实际观测值与预测值的差值；2)利用观测方程和1)中得到的差值解出线性方程组的解，即轨道状态估计偏差解集合；3)对2)中的解按数值递增排列，并剔除相邻两项之差大于测量误差限的解。4)根据3)得到的解集合个数，若为奇数，那么轨道状态估计偏差为3)中集合最中间的一项；若为偶数，则轨道状态估计偏差为集合最中间连续两项的平均值。5)当前时刻轨道参数估计值即为轨道状态预测值与轨道状态估计偏差之和。本发明能够降低复杂动力学模型及噪声干扰。
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公开(公告)号：CN104635740A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201410815372.X
申请日：2014-12-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的一种深空探测器自主姿态机动控制方法，涉及自主姿态机动控制方法，属于航天器姿态控制技术领域。本发明以ORRT算法作为路径规划方法，对姿态空间的一致分布节点进行随机采样，然后进行权衡择优扩展路径，以贪婪扩展方式在安全空间中增量扩展，在探测器本体坐标系下分别建立探测器姿态机动动力学约束模型、实际工程约束模型和探测器几何约束模型，得到满足约束的路径节点和生成节点的控制力矩，进而生成探测器姿态机动路径和所需要的控制力矩，按照生成探测器姿态机动路径和所需要的控制力矩实现探测器机动到目标姿态。本发明在满足探测器面临的各种复杂约束条件下，缩短规划路径时间，提高探测器从起始姿态机动到目标姿态的效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104635488A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201410767112.X
申请日：2014-12-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的一种火星大气进入段鲁棒预测制导方法，涉及适用于模型不确定条件下的制导方法，属于航天器在火星大气进入过程的制导领域。本发明将预测制导方法分为周期间预测制导指令的自适应生成和周期内预测制导指令的自适应生成，通过周期间预测制导指令的自适应生成和周期内预测制导指令的自适应生成修正模型不确定导致的开伞位置偏差sf，提高开伞位置偏差对模型不确定性的鲁棒性，从而降低现有火星大气进入段预测制导算法对模型不确定敏感度，提高在较大模型不确定条件下的开伞精度。此外，本发明在进行制导指令自适应修正的过程中，可克服或抑制周期间制导指令生成时采用数值求根方法所可能导致的不收敛的情形。
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公开(公告)号：CN102351047B
公开(公告)日：2014-04-16
申请号：CN201110199581.2
申请日：2011-07-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于地日平衡点观测与跟踪小天体的位置选择方法，属于航空航天技术领域。该方法首先由空间观测航天器-太阳-地球构成的三体系统得到五个动平衡点；然后选择L2平衡点附近的拟周期轨道作为空间观测航天器I的位置安放点；选择L4和L5点分别作为空间观测航天器II和III的位置安放点，构建出三颗空间航天器的观测网络，对小天体进行联合观测与跟踪。本发明方法，对比已有技术，能够实现对小天体的长周期观测与跟踪，具有稳定性好、航天器位置保持所需能量消耗少、观测与跟踪弧段长等优点和效果。
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公开(公告)号：CN103616024A
公开(公告)日：2014-03-05
申请号：CN201310636322.0
申请日：2013-11-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明涉及一种行星探测进入段自主导航系统可观测度确定方法，属于深空探测技术领域。本方法利用着陆器与人工电信标间的测距信息构建导航测量方程，同时将基于Lie导数的可观测度分析方法与二次型逼近方法相结合，推导可观测性矩阵的递推计算方法，利用可观测性矩阵条件数的倒数定义导航系统可观测度，提高了行星探测进入段自主导航系统可观测度确定的精度，降低了计算量，提高行星探测进入段导航性能。
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公开(公告)号：CN103419947A
公开(公告)日：2013-12-04
申请号：CN201310367053.2
申请日：2013-08-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G7/00
Abstract: 本发明涉及一种小天体（小行星、彗星）微重力环境下自主着陆导航控制地面试验验证系统，属于地面半物理仿真技术领域。具体包括小天体表面形貌模拟部分、基座平台、着陆器安装平台和外部测量部分。其中着陆器安装平台包括安装台体、多个气浮气足、一个小推力喷嘴。多个气浮气足成正多边形固定在安装台体底部，形成高压气垫实现无摩擦运动。小推力喷嘴置于需要模拟的微重力反方向，产生推力充当着陆器所受的微重力；外部测量部分测量着陆器安装平台相对小天体表面形貌模拟部分的位置和姿态等空间状态。本系统通过改变喷嘴的推力大小来模拟不同的微重力大小，具有试验简单、快速等优点。
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公开(公告)号：CN103335654A
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201310243913.1
申请日：2013-06-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种行星动力下降段的自主导航方法，属于深空探测技术领域。本方法结合下降敏感器、无线电接收机及导航相机，在行星着陆任务开始前利用行星轨道器在着陆区域附近布置具有无线电测量及通信功能的信标，并利用轨道器的多次观测确定其位置。在行星动力下降阶段利用安装在探测器上的无线电接收装置测量探测器相对无线电信标的位置，并结合下降敏感器及导航相机对探测器位置、速度及姿态进行估计，导航数据解算时间短，满足自主导航实时性的需求；保证了导航的精度与实时性。
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