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公开(公告)号：CN119668095A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202410736608.4
申请日：2024-06-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种多目标跟踪中的近距离交会轨迹鲁棒控制方法，涉及最优控制问题解析目标函数、约束建立及鲁棒接近轨迹控制方案，属于航天器态势感知与控制领域。本发明首先建立最优轨迹控制问题，综合考虑信息增益和安全性约束，以建立鲁棒控制指令的模型基础。其次，通过建立最优控制问题中海林格(Hellinger)距离在外概率测度(Outer Probability Measures,OPMs)理论下的解析表达式，有效评估目标状态先验估计和后验估计的差异，进而计算不同控制指令下的信息增益值，以筛选出最优的控制指令。同时，通过建立最优控制问题约束条件中空洞概率在OPMs理论下的解析上下界表达式，能够高效计算不同控制指令下交会轨迹在任意时刻的空洞概率，从而评估交会轨迹的安全性，并筛选出满足约束条件的控制指令。最后，设计了鲁棒轨迹控制和可能性标签多伯努利滤波两个模块，形成了近距离交会轨迹鲁棒控制方案，实现了在接近和追踪过程中实时生成最优控制指令的目标，以达到信息增益最大化且交会轨迹安全的效果。
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公开(公告)号：CN119150507A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202410972880.2
申请日：2024-07-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开的一种空间碎片环境三维网络演化方法，属于航空航天领域。本方法实现方法为：将LEO轨道按照地心距、赤经、赤纬和面质比划分为若干空间体积元，再将各体积元内的空间物体按照轨道倾角和面质比分为若干空间物体组，选取物体组的密度这一宏观量为状态变量，考虑大气阻力摄动等多源环境因素，采用连续性方程，建立空间碎片环境三维网络演化模型，实现对空间任意位置的碎片演化的快速预测。本发明还利用所建立的空间碎片环境三维网络演化模型，对太阳和地磁活动下的低轨空间碎片环境进行预测，分析太阳活动和地磁活动对空间碎片环境演化影响。本发明能够支撑优化卫星发射、空间交通管理和空间碎片治理，解决相关工程技术问题。
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公开(公告)号：CN118393490A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410429937.4
申请日：2024-04-10
Abstract: 本发明涉及一种基于天基近场观测数据的GEO非合作目标机动检测方法，包括：进行天基多源异构信息高稳健信息融合；根据目标轨道机动能力预估，建立高精度相对轨道动力学模型，并开展基于短弧航迹关联的非合作目标初始轨道确定方法研究，根据短弧段的测量信息提供目标轨道的初始状态估计，为后续基于高斯混合无迹卡尔曼滤波的非高斯非线性滤波提供初值；设计归一化信息平方机动检测方法，快速识别目标机动，并通过交互多模型高斯混合无迹卡尔曼滤波对机动目标进行持续追踪。本发明，实现了空间目标短弧定轨，为未来依靠天基装备实现空间目标异动检测提供了一套新的思路与方法，可为我国空间威胁的识别与规避提供重要输入判据。
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公开(公告)号：CN117465696A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311568720.3
申请日：2023-11-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明涉及一种电推进航天器的轨道根数可达集确定方法，属于航天器轨道动力学与控制领域。本发明首先建立燃料约束下的小推力瞬时轨道根数最优控制模型，以及考虑环境摄动的小推力平均轨道根数最优控制模型，然后将任意轨道根数二元组合的二维可达集作为待确定的可达集，在状态空间中，求解待确定可达集边界上的一点作为起始点，将无轨道机动情况下的终端状态作为参考点，以参考点指向起始点的方向为参考方向，构建以相对参考方向顺时针或逆时针方向角为同伦参数的同伦，通过跟踪同伦路径得到瞬时轨道根数和平均轨道根数下的可达集边界，实现对电推进航天器的轨道根数可达集的确定。本发明具有适用性广、求解精确、计算高效、实现简便等优点。
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公开(公告)号：CN117360801A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311483405.0
申请日：2023-11-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的一种电动力多绳结构的动力学分析与姿态控制方法，属于航天器轨道与姿态的动力学与控制领域。本发明实现方法为：基于矢阵的运算法则，通过拉格朗日方程推导得电动力多绳结构六个广义坐标动力学方程；通过对电动力多绳结构进行动力学分析，构建电动力多绳结构的动力学模型，通过电动力多绳结构的动力学模型表征系绳与主星之间的耦合动力学特性；通过扩展时滞自同步控制策略，基于虚杆姿态角的动力学方程和虚杆姿态角的动力学方程对虚杆的姿态进行控制；基于主星姿态角的动力学方程、主星姿态角的动力学方程、主星姿态角γ的动力学方程对主星的姿态进行控制，实现同时稳定虚杆和主星姿态运动的目的，降低控制系统的复杂度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116579082A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310584954.0
申请日：2023-05-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的球型增阻离轨装置自稳定构型优化方法，属于航天器姿态动力学与控制领域。本发明实现方法为：建立基于位置矢量和欧拉角描述的球型增阻离轨系统三维动力学模型，大气阻力模型中的大气阻力系数由大气状态、球型增阻离轨装置构型表征；中心引力模型中加入由带谐项系数、引力常数、地球半径、球型增阻离轨系统质量构成的摄动中心引力修正项，提高球型增阻离轨系统三维动力学模型的精度。基于所述模型将姿态模型简化至轨道平面，基于所述模型进行非线性分析，构建球型增阻离轨装置稳定构型约束条件。基于球型增阻离轨装置稳定构型约束条件，得到优化后的姿态自稳定的球型增阻离轨装置构型，进而提高球型增阻离轨装置的安全可靠性。
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公开(公告)号：CN115959308A
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202310048139.2
申请日：2023-01-31
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种低成本电驱动的电动力绳释放装置及离轨实验装置，属于航天器离轨技术领域。所述一种低成本电驱动的电动力绳释放装置，通过控制系统对电机进行位置控制，进而使电机推动推杆，使推杆上的轴承与顶盖齿条交错，解除对弹簧的限位，完成弹簧能量的释放。该释放装置通过电机控制的电子同步与同步杆的机械同步相配合，实现释放的高同步性和高可靠性，同时还具有成本低、可重复使用、重量轻、锁紧力大、不影响其他部件的优点。本发明的一种低成本电驱动的电动力绳离轨实验装置，基于所述一种基于所述低成本电驱动的电动力绳释放装置实现，能够用于地面实验以及离轨原理性实验，验证电动力绳的弹射释放和基于电动力绳的离轨方法的可行性。
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公开(公告)号：CN114861570A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210639848.3
申请日：2022-05-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/28 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的一种空间碎片环境平均演化预测方法，属于航空航天领域。本发明对空间碎片环境进行分层离散化，选取宏观量分组描述碎片的演化状态；建立碰撞、爆炸解体模型；结合空间碎片环境宏观描述、碰撞、爆炸解体模型，分析宏观状态下的空间碎片受到的环境摄动力，考虑大气阻力和碎片间相互碰撞的平均等效效应、初始碎片轨道偏心率、碰撞解体产生的碎片轨道偏心率、爆炸解体产生的碎片轨道偏心率影响，采用连续性方程对空间碎片密度演化进行建模，在建立空间碎片演化预测模型时加入发射模块和离轨模块，使建立的空间碎片演化预测模型在保证演化预测精度的同时提高演化预测效率。本发明还公开一种星座对空间碎片环境演化作用分析方法。
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公开(公告)号：CN111994304B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202010898380.0
申请日：2020-08-31
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24 , G06F30/20 , G06F30/15 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开的一种静止轨道卫星小推力长期位置保持方法，通过球坐标建立卫星轨道面内和面外的平均轨道运动模型；通过相平面分析法给出静止轨道卫星在面内和面外的长周期运动规律；在此基础上，通过选取静止轨道卫星的定点位置保持窗口，获得在定点窗口内卫星无控状态的周期运动轨迹，即漂移段轨迹；设计小推力控制律，获得卫星受控状态下的运动轨迹，即推力段轨迹，使推力段轨迹与漂移段轨迹共同形成一个闭环轨迹，从而完成静止轨道卫星的小推力长期位置保持。
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公开(公告)号：CN112693630B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202110097507.3
申请日：2021-01-25
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及二转动自由度绳索驱动式并联机构，属于航天器载荷指向机构领域。本发明的机构包括上平台、下平台、三套绳驱动单元、一套中心刚性支撑单元。其中上平台为圆盘型，均布用于连接固定的螺纹孔，下表面均布3个金属绳索套环；下平台为圆盘型，均布用于连接固定的螺纹孔；每套绳驱动单元包括电机、电机固定挡板、绞盘、绞盘固定挡片、绳索；中心刚性支撑单元包括中心支撑杆和球铰，中心支撑杆上下端均钻制螺纹孔用于和球铰、下平台固定。本发明利用电机旋转控制绳索收放实现上平台的二自由度转动运动，具有工作空间大、指向速度快、精度高、结构简单成本低的特点，可应用于具有快速、大角度运动需求的星载敏感载荷的姿态指向与跟瞄。
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