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公开(公告)号：CN116576855B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202310395444.9
申请日：2023-04-13
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种空间非合作目标自主导航的观测数据自主优选方法，包括：根据光学敏感器获得的一组光学序列图像，将图像中的条纹进行识别，获得属于同一目标的条纹信息，并计算每一个条纹的质心；根据条纹质心，采用自适应B样条基函数获得非合作目标在成像平面上的轨迹表示模型；根据非合作目标在成像平面上的轨迹表示模型和当前时间信息，得到当前时刻目标光学成像质心的预测值；将目标光学成像质心的预测值与条纹质心对比，若条纹质心无误，根据目标光学成像质心的预测值和条纹质心，融合自适应B样条基函数表示模型和图像测量信息，获得目标质心信息的提取结果；若条纹质心有误，依据目标光学成像质心的预测值，确定目标质心信息。
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公开(公告)号：CN116882800B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202310669867.5
申请日：2023-06-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06Q10/0639 , G01C21/24 , G06F17/18 , G06Q50/40
Abstract: 一种航天器自主导航系统可观测度指标体系构建方法，包括：建立航天器自主导航系统的动力学模型及观测模型；给出Lie导数计算规则；基于相对阶分析出影响系统可观测度的Lie导数最高阶次；计算从零阶至最高阶次的Lie导数；构成可观测性矩阵；基于可观测性矩阵得到反映系统是否完全可观测的完备性指标、反映系统在当前状态观测能力强弱的准确率指标、反映系统收敛速度的收敛率指标；形成航天器自主导航系统可观测度指标体系，并给出综合度量系统观测能力的量化指标表达式。本发明指标体系构建方法包括了反映观测能力的完备性指标、准确率指标和收敛率指标，在多维度上实现了系统观测能力解析量化评估，适合在计算资源严重受限的航天器上进行。
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公开(公告)号：CN117029820A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310800334.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种空间非合作目标自主导航的序列图像最优构建方法，包括：构建基于光学相机安装偏置的相对导航系统模型；基于相对导航系统模型，进行状态估计误差几何特性分析，给出系统优化指标；根据系统优化指标，得到航天器姿态序列，进而确定最优序列图像。通过本发明实现了非合作目标近距离高精度自主相对导航。
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公开(公告)号：CN116882800A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310669867.5
申请日：2023-06-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种航天器自主导航系统可观测度指标体系构建方法，包括：建立航天器自主导航系统的动力学模型及观测模型；给出Lie导数计算规则；基于相对阶分析出影响系统可观测度的Lie导数最高阶次；计算从零阶至最高阶次的Lie导数；构成可观测性矩阵；基于可观测性矩阵得到反映系统是否完全可观测的完备性指标、反映系统在当前状态观测能力强弱的准确率指标、反映系统收敛速度的收敛率指标；形成航天器自主导航系统可观测度指标体系，并给出综合度量系统观测能力的量化指标表达式。本发明指标体系构建方法包括了反映观测能力的完备性指标、准确率指标和收敛率指标，在多维度上实现了系统观测能力解析量化评估，适合在计算资源严重受限的航天器上进行。
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公开(公告)号：CN116817898A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310638652.7
申请日：2023-05-31
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C21/16 , G06F30/20 , G06F18/213 , G01C11/00 , G06F111/08
Abstract: 本发明涉及自主光学导航的一种软着陆图像序列间隔优化方法，属于航天器导航制导控制技术领域；建立未知环境中视觉辅助惯性导航系统状态方程；从视场中选择陆标；基于视觉辅助惯性导航系统状态方程建立卡尔曼滤波器；观测陆标，并将观测目标作为卡尔曼滤波器的输入，获得各状态变量的最优估计；将各状态变量的最优估计作为深度估计模型的输入，获得观测图像序列间隔及下一观测时刻；在下一观测时刻，重新观测陆标并结合视觉辅助惯性导航系统状态方程进行卡尔曼滤波处理，获得下一时刻各状态变量的最优估计；本发明可以自适应地调节观测间隔时间，使着陆器在对导航精度提升能力最强，能有效减少不必要的观测，大幅降低图像处理带来的计算负担。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114581484A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210118867.1
申请日：2022-02-08
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于单目序列图像的空间目标形状与运动自主估计方法，包括如下步骤：建立双目视觉测量的基本方程、空间目标点的三维重建方程、基于序列图像的目标运动状态测量方程；设定相机系到前一帧主轴系的转换矩阵等于单位阵，匹配相邻帧图像，得到目标惯性主轴坐标系在相邻帧成像时刻之间的变换矩阵；利用空间目标点的三维重建方程，获得目标特征点在左相机坐标系的位置向量集合和目标特征点在右相机坐标系的位置向量集合；然后统一前后相邻帧的尺度；重新确定目标特征点在左相机坐标系和右相机坐标系的位置向量集合；计算得到相邻帧之间的姿态四元数、自旋角速度和自旋轴方向；通过对目标选择一周的序列图像匹配与计算，即可获得目标的形状估计。
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公开(公告)号：CN114577222A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210126162.4
申请日：2022-02-10
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于自主导航系统误差有限扩维的状态空间重构方法，首先根据成像原理对光学相机的安装误差与像面平移进行建模，在利用光学相机安装误差与像面平移模型，通过正交投影方法对光学相机系统误差进行降维表征并分析系统误差可估计条件，根据光学相机系统误差统一降维表征模型进行状态空间重构，并分析系统可观测性，最后根据可观测性分析结果给出满足系统可观测性的观测策略并给出滤波方法。
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公开(公告)号：CN114577221A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210102136.8
申请日：2022-01-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种只用观测信息的自主导航系统可观测性解析判定方法。包括：(1)首先对空间目标的图像特征信息进行提取。(2)根据提取的空间目标的各个图像特征信息，得到目标相对航天器轨道坐标系Ooxoyozo的指向角度信息及相对速率与相对距离的比值信息。(3)根据步骤(2)所述的指向角度信息可得到只用观测信息的系统可观测性解析判定准则。本发明获得的可观测性判定方法无需系统状态信息，只需要导航观测信息，同时获得可观测性判定准则具有解析形式，无需进行复杂的矩阵运算，适合在资源严重受限的航天器上进行计算。
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公开(公告)号：CN119514010A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411477934.4
申请日：2024-10-22
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/15 , G06F17/16 , G06F17/11 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于诊断能力定量表征的航天器解析冗余自主挖掘方法，属于航天器总体技术领域。首先，根据航天器控制系统的状态方程构建系统输入输出表达式；然后，构建不同测量通道组合的系统输入输出表达式及其等价表达式；接着，给出不同测量通道组合的系统等价输入输出的随机特征，并在此基础上给出基于系统动力学模型的解析冗余判据；其次，基于航天器测试数据构建测试数据矩阵并给出基于测试数据的解析冗余判据；最后，给出航天器解析冗余综合判据，实现航天器解析冗余自主挖掘。该发明可用于航天器自主挖掘解析冗余，提升航天器自主故障诊断的能力，为实现航天器自主故障诊断提供解决方案。
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公开(公告)号：CN114923489B
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202210129907.2
申请日：2022-02-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种自主导航系统可观测能力提升的轨道机动优化方法，包括如下步骤：S1、构建相对导航状态方程和测量方程；S2、构建包含轨道机动距离的伪测量方程；S3、确定轨道机动距离误差；S4、构建系统全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系；S5、确定满足系统状态完备估计的轨道机动量模型；S6、以燃料消耗、相对轨道位置、服务航天器防碰撞以及S5中满足系统状态完备估计条件的轨道机动量模型为约束，以S4中的全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系为目标函数，对优化模型进行求解，获得最优轨道机动量。本发明用于空间非合作目标相对位置的确定，使得获得的轨道机动策略有助于提高状态估计精度，且更符合工程实际需求。
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