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公开(公告)号：CN103112600A
公开(公告)日：2013-05-22
申请号：CN201310068313.6
申请日：2013-03-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/00
Abstract: 本发明涉及一种星际转移轨道设计方法，尤其涉及一种从三体系统动平衡点附近周期轨道到小天体的转移轨道设计方法，属于航空航天技术领域。首先基于探测器所在三体系统动平衡点附近的周期轨道，假设初始时刻探测器的状态x0=[r0,v0]；然后沿切向施加速度增量△v使其从动平衡点附近周期轨道出发；基于多体模型建立探测器飞越目标小天体时与目标小天体的距离df、飞行时间tf和切向速度增量△v之间的关系；通过优化算法可得到飞越距离df最小时转移轨道的初值。最后，在此初值的基础上采用二级微分修正法，得到满足两点边值的轨道参数。本方法能够实现对从动平衡点附近周期轨道飞向小天体转移轨道的快速设计，计算量小，效率高。
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公开(公告)号：CN103076017A
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201210592704.3
申请日：2012-12-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种基于可观测度分析的火星进入段自主导航方案设计方法，属于深空探测技术领域。具体为利用导航系统可观测度表征导航系统性能，结合基于无线电测量的火星进入段自主导航方案，对导航信标几何构型进行优化，实现火星进入段自主导航方案设计，保证导航性能的最优。本发明方法利用线性化方法计算可观测性矩阵，计算量小，运算速度快；利用可观测性矩阵条件数的倒数定义导航系统可观测度，对导航系统可观测性给出了定量的度量；实现导航系统可观测度最大，进一步提高了导航系统性能。
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公开(公告)号：CN102945000A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201210498820.9
申请日：2012-11-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于可观测性约束的行星着陆轨迹随机优化方法，属于深空探测器导航与制导技术领域。本方法以基于单目视觉导航的深空着陆制导控制任务为背景，考虑有效控制与可靠估计间的对偶问题，通过扩展状态空间将系统不确定性作为部分代价引入二次型性能指标中，从而采用线性二次型控制技术给出随机优化反馈控制律，代入建立的探测器系统的扩展状态空间描述模型，实现对行星着陆轨迹的实时优化；避免了动态规划与基于搜索方法的运算负担，有效地克服了着陆过程中可观测性缺乏问题，提高系统的导航估计性能，使行星探测器导航制导控制整体性能得到保障，达到可靠着陆行星的最终目标。
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公开(公告)号：CN102930166A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201210436149.5
申请日：2012-11-05
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种基于混沌多项式的行星大气进入状态不确定度获取方法，属于空间技术领域。首先建立行星大气进入系统的动力学模型，然后利用混沌多项式对动力学模型进行逼近，再采用随机配置法将行星大气进入系统动力学方程转化为混沌多项式系数的微分方程组，求解微分方程，得到每一时刻的混沌多项式系数，采用探测器进入状态方差或者协方差表征进入状态不确定度，从而计算行星大气进入状态轨迹的不确定度统计信息；本方法通过一次积分多项式系数，便可求解行星大气进入状态不确定度变化规律，减少了计算量与计算时间，且更加全面地获取进入状态的不确定度。
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公开(公告)号：CN102890743A
公开(公告)日：2013-01-23
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101762277B
公开(公告)日：2012-02-15
申请号：CN201010103522.6
申请日：2010-02-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于路标导航的六自由度位置姿态确定方法，属于自动控制系统中的信息处理领域。本发明通过像素观测方程中位置元素与姿态元素的耦合性，考虑欧式变换下角度的不变性，把各导航路标观测视线之间所形成的夹角作为观测量，将像素观测方程中位置、姿态状态解耦，对像素观测方程中位置、姿态状态分别求解，减小算法的复杂性，快速确定结果并提高求解精度。该方法的适用性还可以由3个导航路标扩展到多个路标。
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公开(公告)号：CN102331785A
公开(公告)日：2012-01-25
申请号：CN201110199698.0
申请日：2011-07-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种受指向约束的自主姿态机动控制的方法，属于航天器姿态控制技术领域。该方法采用在单位球面S上，以敏感器目标指向矢量rd的末端点为目标点位置，敏感器当前的指向矢量r的末端点为当前位置，指向约束所形成的球冠面为障碍区域，构建关于r的末端点在球面上运动的导航函数V，然后根据导航函设计控制力矩表达式，通过改变控制力矩参数来调整控制力矩的幅值，从而驱动航天器使得敏感器指向目标矢量rd，航天器完成敏感器指向目标矢量rd后，需再绕敏感器矢量方向旋转角度θ，从而实现航天器完整的姿态机动过程。本发明方法能够明确地对障碍区域的指向规避进行处理，同时对于多个障碍约束时能避免局部极小值，确保航天器安全机动到目标姿态，满足了执行机构有界性的要求，实现了自主航天器指向约束姿态机动的控制。
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公开(公告)号：CN101782392B
公开(公告)日：2012-01-04
申请号：CN201010103514.1
申请日：2010-02-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种基于观测矩阵的深空探测器自主导航路标选取方法，特别适用于利用三个路标进行深空探测器位置和姿态自主确定的导航系统，属于自主导航领域。本发明通过读取导航路标在目标天体坐标系下的位置数据，计算出目标天体坐标系下n个路标相对探测器的位置矢量；通过计算观测矩阵的行向量，得到观测矩阵H；计算任意三个导航路标组合所对应的矩阵(HHT)-1的特征值之和，选取最优的三个导航路标。本发明的基于观测矩阵的深空探测器自主导航路标选取方法具有精度高、计算小、解析可行，为近目标天体飞行的深空探测提供了明确可行的导航路标选取方法。
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公开(公告)号：CN115509247B
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202211220711.0
申请日：2022-10-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/15 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开的适用于强化学习的小天体着陆器动态目标规划训练方法，属于航空航天技术领域。本发明通过小天体着陆器初始和目标状态对随机生成的方法，在BFS的状态空间规划器验证和筛选下，生成大量的有解的初始‑目标状态对，增加强化学习算法训练环境的可行初始‑目标状态样本。本发明通过反用固定目标状态生成方法，将多初始状态‑单目标状态的可选的小行星着陆器训练环境备选状态；通过迭代生成多初始状态‑多目标状态的备选状态，在训练过程中提升训练后智能体的动态目标任务规划能力。本发明通过使用BFS的状态空间规划器，对生成的初始或目标状态进行筛选和验证，确保初始‑目标状态对存在规划解，减少对强化学习算法训练环境的干扰。
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公开(公告)号：CN118913246A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410950829.1
申请日：2024-07-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的深空探测器光学导航信息优化选取方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：针对深空探测器测角测距组合定位光学观测信息的优化选取问题，构建综合系统可观度与观测精度的光学导航信息优化选取方法，设计光学测角‑导航星测距的组合定位方案，并推导线性化的组合定位方程。利用Fisher信息矩阵评价测角信息的整体可观度，考虑不同敏感器观测精度设计测角信息的相对可观度，将二者加权求和构建组合定位的光学测角信息评价函数。以评价函数为优化指标，利用遗传算法选取最优测角组合。将测距信息与优选的测角信息作为观测量，利用批量处理算法实现深空探测器的高精度定位。本发明尤其适用于深空探测器在转移轨道或远距离接近轨道的定位。
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