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公开(公告)号:CN115616626A
公开(公告)日:2023-01-17
申请号:CN202211258373.X
申请日:2022-10-14
申请人: 北京理工大学 , 航天东方红卫星有限公司
摘要: 本发明公开的针对空间给定高度段目标的考虑传感器指向的覆盖评价方法,属于航空航天领域。本发明实现方法为:在目标坐标系下将空间目标等效为双高度段球层,在方位角和距离维度离散并以离散单元中心线的覆盖天顶角区间作为评价指标;在观测坐标系下建立传感器覆盖区域与方位角及对应覆盖天顶角的映射关系;联立观测坐标系和目标坐标系,通过定义视场边界与离散单元中心线存在的所有节点,按照节点的天顶角进行排序并依次读取进行覆盖性切换,得到任意传感器视场下目标区域的覆盖天顶角区间;针对覆盖区域最大化和交会概率最大化两种工况构建覆盖体积覆盖得分和考虑目标分布密度的加权得分两种评价指标体系,进而实现高效高精度覆盖性评价。
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公开(公告)号:CN115343960A
公开(公告)日:2022-11-15
申请号:CN202211276284.8
申请日:2022-10-19
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: G05B13/04
摘要: 本发明公开的一种地月系统中航天器光照阴影规避控制方法,属于航空航天领域。本发明实现方法为:在圆型限制性三体模型下通过地月系统阴影约束条件分析得到航天器的地球自然光照规律及阴影情况;针对航天器在轨道上的轨迹是否会进入阴影区域进行预测判断,在检测到预测区间位于阴影区域时,将主动机动划分为“规避‑返回”两个阶段,并通过推导得到的以最小燃耗代价为优化目标的机动策略,根据所述机动策略施加脉冲进行阴影规避和返回标称轨道的三脉冲转移,实现对于轨道光照阴影的最小燃耗的主动规避控制,避免长时间阴影区域对航天器的不利影响,保证航天器在整个任务周期中保持更多的相对稳定工作状态,延长航天器的任务有效运行时间。
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公开(公告)号:CN117485604A
公开(公告)日:2024-02-02
申请号:CN202311440730.9
申请日:2023-11-01
申请人: 北京理工大学
摘要: 本发明公开的一种面向低轨航天器的交会窗口快速规划方法,属于航空航天领域。本发明实现方法为:应用于地面发射的火箭到达大气边缘后,火箭进行一次机动后,在上升过程中与目标航天器交会。得到用于航天器交会目标任务的交会窗口。交会窗口快速规划主要分为三步,第一步,根据火箭关机点包络和脉冲大小求得上升可达范围;第二步,利用此上升器的高度、航程可达范围和目标在地固系位置进行粗窗口的判断;第三步,得到粗窗口后,将火箭射向转到目标方向,得到惯性系下的关机点位置,并基于该点采用Lambert法计算速度增量,若满足约束,则判定火箭与目标可交会,即实现面向低轨航天器的交会窗口快速规划。本发明具有规划速度快、适用性强的优点。
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公开(公告)号:CN117232533A
公开(公告)日:2023-12-15
申请号:CN202311242499.2
申请日:2023-09-25
申请人: 北京理工大学
摘要: 本发明公开的一种考虑规避约束的空间交会制导方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:在地心惯性坐标系上建立航天器的动力学方程与控制量约束;建立航天器对地球的切线锥角,并使目标在该角度之外,解析地构建地球背景规避约束;以航天器和目标在遭遇时刻的距离最小化为优化目标,构建交会轨迹规划问题P1;采用基于高阶信赖域惩罚的序列凸规划方法求解交会轨迹规划问题P1,获取标称轨迹和标称交会时刻;在当前制导时刻,构建与状态量和控制量相关的二次型跟踪问题,将航天器动力学在标称轨迹处线性化,采用基于限幅线性二次型调节器的半解析方法获取最优控制量;根据最优控制量实现考虑地球背景规避约束的空间交会制导。
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公开(公告)号:CN116227025A
公开(公告)日:2023-06-06
申请号:CN202310112136.0
申请日:2023-02-14
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F111/04
摘要: 本发明公开的一种面向同轨多目标航天器快速响应的交会任务规划方法,属于航空航天技术领域。本发明根据目标轨道高度和总任务时间约束,以相位差表征任务航天器与同轨目标的相对位置,对离散后的所有相位差情况分别建立任务航天器与同轨目标交会的Lambert问题并求解,得到任务航天器与同轨目标交会所需速度增量数据库。获取需要交会的所有目标所在位置,以任务航天器在相邻目标间转移所需的时间为优化变量,以各次转移总速度增量最小为优化目标,建立任务时间分配优化问题。使用基于梯度的求解算法求解该任务时间分配问题,若解得任务航天器速度增量超过约束,则减少其交会的目标个数,直至各次转移所需总速度增量满足约束,实现交会任务规划。
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公开(公告)号:CN114019499A
公开(公告)日:2022-02-08
申请号:CN202111315287.3
申请日:2021-11-08
申请人: 北京理工大学 , 航天东方红卫星有限公司
IPC分类号: G01S13/72
摘要: 本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法,属于航空航天领域。本发明对于由目标分布高度决定的双高度段球层,在距离和天顶角两个维度对双高度段球层进行等体积离散,在方位角维度对离散后的双高度段球层解析,以二维计算量实现三维空间目标离散,显著提升离散效率。本发明根据双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定,通过解析的方位角覆盖区间叠加方法,以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元的多重覆盖区域判别,能够兼顾判别效率和精度。本发明将双高度段作为任意三维空间多目标段的子集,进行扩展判别,将本发明应用范围拓展至多高度段三维空间目标等体积离散和相应覆盖区域判别。
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公开(公告)号:CN113221365A
公开(公告)日:2021-08-06
申请号:CN202110549707.8
申请日:2021-05-20
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/06
摘要: 本发明涉及一种面向航天器飞行博弈中燃耗约束的处理方法,特别涉及一种两个航天器进行博弈时,对两个航天器的燃耗约束进行处理的方法,属于航空航天领域。本发明实现方法为:在考虑航天器燃耗约束的情况下,建立航天器微分博弈模型,基于最优控制理论推导出对应的最优条件,利用打靶法进行求解,同时由不考虑航天器燃耗约束情况向考虑燃耗约束情况进行逼近,最终得到考虑燃耗约束的航天器微分博弈问题的解,根据航天器博弈问题求解结果采取相应控制处理策略,进而解决航天器博弈领域相关技术问题。本发明具有收敛性好、适用性强的优点。
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公开(公告)号:CN116015418B
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN202211691751.3
申请日:2022-12-28
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: H04B7/185
摘要: 本发明公开的一种基于节点叠加的多重线覆盖区间快速评估方法,属于航空航天领域。本发明实现方法为:在地心固连坐标系下将地面目标区域进行等面积的纬度离散同时经度解析,以离散单元中心线的覆盖经度区间作为评价指标;直接给定或通过不同卫星高度和最小观测仰角计算波束半张角,进而根据卫星与目标中心线的几何关系得到单星覆盖经度区间,并采用起始节点+1和终止节点‑1进行表示;通过将所有节点按照经度由小到大排序,并顺序读取其对应覆盖性±1累加作为对应节点的覆盖重数,得到对应目标中心线的多重覆盖区间;通过累加所有目标中心线的多重覆盖区间得到星座对于地面目标区域的多重覆盖区域,即基于节点叠加实现多重线覆盖区间快速评估。
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公开(公告)号:CN116625381A
公开(公告)日:2023-08-22
申请号:CN202310612869.0
申请日:2023-05-26
申请人: 北京理工大学 , 北京电子工程总体研究所
摘要: 本发明公开的一种评估星群变轨机动的多重可达覆盖性方法,适用于卫星星座多星可达区域的快速评估,属于航空航天领域。本发明实现方法为:在地心固连球坐标系下将目标区域在距离和天顶角两个维度进行等体积离散,并以离散单元中心线的可达方位角区间作为评价指标;通过计算中心线与可达域包络的交点并进行详细判断,得到单星可达方位角区间;采用一种节点排序和一次性顺序读取方法,得到对应目标中心线的多星可达方位角区间,同时结合目标方位角区域对于多星可达方位角区间进行截取;整合所有目标中心线的多星可达区间得到星座对于目标区域的多星可达区域,即实现星群变轨机动的多重可达覆盖性评估。本发明时间复杂度压缩为O(n2+n)。
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公开(公告)号:CN115840467A
公开(公告)日:2023-03-24
申请号:CN202211705753.3
申请日:2022-12-29
申请人: 北京理工大学
IPC分类号: G05D1/10
摘要: 本发明公开的一种用于星群编队重构的实时轨迹规划方法,属于星群编队重构轨迹规划领域。本发明通过终端非凸构型约束,使得星群在终端时刻形成利于对环绕中心协同观测的环绕构型,提高星群编队对目标的观测效率,建立以加速度积分项表征的最省燃料性能指标,更加节约燃料。本发明通过变量替换将星群编队重构的终端非凸构型约束等价转为唯一星群编队非凸等式约束,将星群编队非凸等式约束松弛为星群编队凹不等式,降低约束维度。本发明通过将松弛变量精准惩罚至目标函数中,提升星群编队重构轨迹规划对于不同初始工况规划的鲁棒性。本发明通过对凹不等式约束的线性化实现星群编队重构轨迹规划问题凸化,显著提升星群编队重构轨迹迭代优化的收敛性。
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