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公开(公告)号：CN118960756A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411039918.7
申请日：2024-07-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种小天体柔性附着过程自主GNC地面试验验证系统及方法，属于深空探测技术领域。本发明包括深空失重环境下的柔性附着探测器六自由度运动模拟模块、柔性附着探测器模拟模块、小天体弱引力模拟模块、小天体地形模拟模块。小天体弱引力模拟模块由两个弱引力模拟器、六自由度气浮台和一个三自由度气浮台组成。本发明通过在地面等效模拟柔性附着小天体过程深空失重环境、小天体弱引力和小天体自转的空间环境，构建柔性附着探测器等效模型，利用真实导航敏感器、等效执行机构和柔性附着机构以及星上GNC算法实现等效柔性附着探测器在等效模拟的深空环境下附着小天体的六自由度运动控制，从而实现对柔性附着探测器GNC系统的试验验证。
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公开(公告)号：CN118424302A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410139395.7
申请日：2024-01-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种用于附着地面试验验证的自转小天体等效模拟方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据试验场地尺寸以及附着起始高度确定小天体地形地貌的缩小比例。针对非极区附着地面试验，将小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕小天体模型做圆周运动的相对运动，实现探测器在非极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌相同。针对极区附着地面试验，小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕观测相机光轴方向自转的相对运动，实现探测器在极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌等效模拟。
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公开(公告)号：CN117864445A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410138476.5
申请日：2024-01-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
IPC: B64G7/00
Abstract: 本发明公开的柔性附着探测器地面试验主动重力卸载方法，属于地外探测技术领域。本发明实现方法为：构建柔性附着探测器结构。柔性附着探测器包括本体承重板、缓冲筒和缓冲支架刚体结构，以及柔性连接结构。电机分别连接柔性杆质心和节点质心，根据静态平衡方程计算确定每个电机需要产生的力。建立柔性附着探测器重力卸载地面试验系统。试验系统包括支撑装置，运动装置和控制系统。电机产生的力通过悬吊绳、电机和滑轮组传动动态卸载作用在柔性附着探测器上的重力，完成柔性附着探测器地面试验的重力定量精准卸载，实现柔性附着结构动力学特性的真实模拟。本发明通过多节点卸载重力，既能在有限范围内实现低频运动，又能补偿结构的大变形。
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公开(公告)号：CN118999533A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411125832.6
申请日：2024-08-16
Abstract: 本发明公开的航天器极高精度指向测量导航可观度最优选星方法，属于航天器自主导航领域。本发明实现方法为：针对航天器自主导航需要选择少量合适的恒星角距作为观测量的需求，基于系统可观度分析构建选星准则，在拍摄的星图中选取若干组最优的恒星角距作为观测对象。构建恒星角距快速选取方法，通过分步选取恒星对的方式，将像平面划分成多个区域，每次在像平面不同的范围内选取一对恒星构成角距，减少全局遍历选取的计算量，并通过设置不同角距的角平分线投影点之间的位置约束ε对各个角距角平分线投影点在像平面上的位置进行约束，避免角平分线共线导致系统可观性下降，能够在提高航天器观测系统可观度的同时，减小计算量，提高航天器导航精度。
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公开(公告)号：CN119840865A
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202411849667.9
申请日：2024-12-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的航天器构型保持姿轨耦合协同迭代学习控制方法，属于空间技术领域。本发明实现方法为：基于李群SE(3)框架建立六自由度动力学模型，充分考虑实际工程中推力器安装误差导致的姿轨耦合问题，提高构型保持精度，并避免传统六自由度对偶四元数表示方法中导致的退绕问题。在此基础上，设计协同迭代学习控制方法，实现在精确扰动模型未知的情况下，通过迭代学习抵消扰动对构型保持的影响，兼顾调节时间和稳态误差，实现在调节时间较短的同时还能够有较小的稳态误差，即通过姿轨耦合协同迭代学习控制实现航天器高精度六自由度构型保持。本发明能够不依赖于精确扰动模型，缩短调节时间，减少稳态误差，提高航天器构型保持的速度和精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118586098A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410639907.6
申请日：2024-05-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的燃料约束下航天器可拦截区快速生成方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：建立轨道拦截模型，在轨道拦截模型下推导拦截脉冲各分量的大小关系，并根据燃料约束得到关于拦截脉冲分量大小的一元四次方程；推导航天器可达范围极值，找出目标轨道与航天器可达范围的交点，将其定义为命中区；在命中区内分析各点的拦截情况，分别找出最短时间拦截脉冲和最省燃料拦截脉冲，根据脉冲大小计算Lambert转移时间，通过循环修正得到可拦截区，即实现燃料约束下航天器可拦截区快速生成。本发明生成的航天器可拦截区为多约束下的拦截轨迹优化提供初值选择。本发明具有可拦截区生成速度快、适用范围广的优点。
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公开(公告)号：CN114399225B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202210076784.0
申请日：2022-01-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06Q10/0631
Abstract: 本发明公开的一种基于Q‑Learning的深空探测器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明将结构化表达方法表达的状态空间本身和状态的转移，以Q‑Learning方法识别的扁平化数值、向量和矩阵形式输入强化学习的训练过程，完成Q‑Learning方法对规划的训练，能够提升对突发事件适应性的基础上，提升小行星探测任务规划、转移效率。本发明采用向量和矩阵表达规划中的状态和动作关系，能够很好的表达规划中状态空间各状态以及各状态之间的转移方式、转移条件和转移效果，进而提高小行星探测任务轨道转移精度。本发明训练之后的模型拥有快速获得规划解和从其它初始状态开始规划的能力，提升规划效率和规划过程的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115158705B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202210811671.0
申请日：2022-07-11
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的分段多项式航天器姿态机动轨迹规划方法，属于航天器姿态规划领域。本发明实现方法为：建立航天器大角度姿态机动模型和指向约束姿态球地图；确定航天器敏感器初始指向和目标指向，用多项式表示航天器的姿态轨迹，通过球面三维路径规划、逆动力学和启发式二分时间分配方法分层依次满足指向约束、动力学约束和有界约束，能够得最短姿态机动时间姿态轨迹和固定姿态机动时间姿态轨迹，姿态轨迹规划效率高，对复杂指向约束处理能力强。本发明规划的轨迹作为标称轨迹作为姿态控制器的输入，通过控制器输出力矩实时跟踪标称轨迹，实现规避复杂禁忌区域的姿态机动，且能够提高跟踪控制的实时性和适应性。本发明更适用于星上自主姿态规划。
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公开(公告)号：CN115196044B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202210877568.6
申请日：2022-07-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的基于规划执行依赖网的航天器规划序列灵活执行方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：在航天器任务规划序列的执行阶段，获取规划器规划得到的动作序列TL，将其构造为航天器任务规划执行依赖网EDN，EDN除了具有动作节点之外，还将动作的前提与效果作为状态节点，便于判断航天器当前状态与预期状态是否兼容。针对自身动作失败造成意外事件的情况，通过在执行依赖图中遍历寻找与当前状态兼容的预期状态，决定下一个执行的动作，实现航天器在执行任务规划序列时能够在观察到自身的意外事件时自主地跳过和重复动作，继续执行任务而不需要进行重规划或规划修复，提高航天器任务规划序列执行过程的效率、灵活性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN118095061A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410093730.4
申请日：2024-01-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/049 , G06N5/04 , G06Q10/04 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开的航天器任务规划修复的弧一致时间约束松弛处理方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立航天器时间规划修复问题模型。将模型中活动时间变量及时间约束表示为简单时间网络STN中的变量点与边，构建原始时间网络并计算得到最小时间网络，在此过程中保存造成每个变量值域上下界收紧的邻居节点集合，构建变量值域支持列表。在网络中松弛规划修复过程中的时间约束时，根据约束对变量值域上下界影响，在变量值域支持列表中选取有影响的邻居节点变量进行推理，限制约束松弛对变量值域的扩展范围，通过判断变量值域扩展与否来限制约束传播，只对扩展后的变量邻居节点进行约束传播，提高航天器任务的规划修复效率和安全性。
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