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公开(公告)号：CN118746998A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410728261.9
申请日：2024-06-06
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开基于APF‑Boids模型的三维未知环境下无人机蜂群协同避障方法，属于计算、推算或计数的技术领域。该方法主要解决大规模无人机蜂群在三维未知环境中的协同规划和三维避障等问题。该方法首先建立三维空间下势函数的数学模型；然后根据几何规划法自适应的调整斥力势函数系数，且在引力函数加入微分环节防止到达目标点出现震荡；添加自由区域又可以称为缓冲区域防止无人机在感知区域边界阈值周围来回震荡。在该避障方法下，无人机只与其周围邻近无人机产生通信，即可实现全体无人机在三维未知环境下的协同避障飞行，能够有效解决三维经典势函数的局限性以及大规模集群协同规划问题。
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公开(公告)号：CN117284501A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311459788.8
申请日：2023-11-03
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： B64G1/24
摘要： 本发明公开了一种输入受限的挠性航天器全驱姿态饱和控制方法，包括如下步骤：步骤1、基于全驱系统理论方法，根据挠性航天器姿态动力学与运动学模型，将航天器姿态模型转换为全驱系统控制模型；步骤2、针对步骤1中的挠性航天器全驱系统控制模型设计姿态控制器架构；步骤3、对于步骤2中控制律的线性反馈部分，其参数矩阵A0、A1由全驱系统理论框架下的“直接参数法”确定；步骤4、对于步骤2中控制律的非线性项补偿部分，采用扩张状态观测器对其进行综合观测估计；步骤5、对于步骤2中控制律，考虑控制执行机构的物理限制，设计饱和函数，保证控制输入力矩在合理范围内。本发明能够在执行器能力范围内实现刚体姿态与挠性振动抑制。
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公开(公告)号：CN117011661A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202210447431.7
申请日：2022-04-26
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06V10/82 , G06N3/0455 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06V10/26 , G06V10/80 , G06V10/774 , G06V10/44
摘要： 本发明公开了一种基于深度学习的非合作航天器高可靠性检测方法。将基于深度学习的神经网络结构引入到航天领域，用于在轨服务非合作航天器精准检测，为后续相对测量和维修奠定基础。神经网络使用U‑Net网络框架，采用语义分割方式对非合作航天器进行检测，将目标与背景分割开，可消除强反光、阴影等对后续关键特征提取的影响。在U‑Net网络框架中加入Self‑Attention机制，通过注意力机制丰富目标特征，进一步提升目标检测的可靠性，达到能够在复杂太空环境下精准检测的目的。
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公开(公告)号：CN110851232B
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN201910938955.4
申请日：2019-09-30
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于异形屏的航天任务演示装置，属于航天任务模拟技术领域。该航天任务演示装置包括基于异形屏的中心天体模拟系统，姿轨模拟系统，任务调度系统；该装置具有数据交换和处理功能、任务调度功能、星下点演示功能、星载相机成像演示功能和星地通信任务演示功能。本发明首次采用异形屏技术设计航天任务演示装置，不仅能模拟中心天体的形状和外貌，而且能通过改变显示内容模拟航天任务的执行环境，更直观地演示航天器在轨任务执行场景，使得姿态、轨道和传感器数据在内的仿真数据更直观，可用于科学研究和教学。
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公开(公告)号：CN109614633B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN201811249637.9
申请日：2018-10-25
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/20 , G06F17/11 , G06F17/16 , G06F119/14 , G06F113/28
摘要： 本发明公开了一种复合式旋翼飞行器非线性建模方法及线性化配平方法，属于复合式旋翼飞行器控制技术领域。本发明通过分析各部件的气动特性，采用分体建模的方法进行动力学建模；在此模型基础上，结合拟牛顿迭代法和序列二次规划法，提出一种拟牛顿‑序列二次规划法对复合式旋翼飞行器动力学模型进行动力学配平，并在平衡点作小扰动线性化，得到平衡点的近似线性化动力学方程。使用本发明建模方法建立的动力学模型置信度高、且计算简单，此外，本发明提出的新的配平方法可避开求解目标函数Hessian矩阵的逆矩阵，简化计算，并保证了较快的收敛速度，可用于复合式旋翼飞行器控制方法研究。
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公开(公告)号：CN112947116B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110174329.X
申请日：2021-02-09
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B17/02
摘要： 本发明公开了一种三轴气浮台的联合执行机构控制方法，联合执行机构包括反作用飞轮和冷气推力器；控制过程分为三个阶段，第一阶段为气浮台快速机动阶段，通过冷气推力器输出厘牛级力矩实现气浮台快速机动；第二阶段为接近目标姿态阶段，此时气浮台姿态角已接近目标姿态角，选择冷气推力器和反作用飞轮同时作为执行机构；第三阶段为高精度控制阶段，通过反作用飞轮输出的毫牛级力矩实现气浮台高精度控制，同时为避免飞轮饱和还设计了飞轮卸载环节。本发明首次将气浮台大角度机动、联合执行机构、控制时间、控制精度四者综合考虑，根据误差姿态角的大小，将气浮台的不同控制阶段细化，能够实现三轴气浮台的大角度快速机动与高精度控制。
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公开(公告)号：CN112937918B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202110162955.7
申请日：2021-02-05
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： B64G1/24
摘要： 本发明针对复杂多约束条件下卫星姿态机动规划问题，提出了一种基于强化学习的多约束下的卫星姿态机动规划方法，属于涉及卫星姿态控制的控制、调节技术领域。首先，基于姿态约束和姿态定向要求，建立姿态规划的强化学习模型，根据目标姿态建立数据库并计算强化学习所需参数；然后，以卫星的三个姿态角为策略进行策略迭代，策略收敛后更新姿态角，在进行完设定次数的迭代后输出多组姿态，设计筛选指标筛选出所需姿态并平滑处理。本发明的模型简单直接，贴合工程实际，计算量较小，在满足卫星对地对日精度要求的情况下实现多个强制指向约束和禁忌指向约束下的卫星姿态机动规划。
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公开(公告)号：CN112947116A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110174329.X
申请日：2021-02-09
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B17/02
摘要： 本发明公开了一种三轴气浮台的联合执行机构控制方法，联合执行机构包括反作用飞轮和冷气推力器；控制过程分为三个阶段，第一阶段为气浮台快速机动阶段，通过冷气推力器输出厘牛级力矩实现气浮台快速机动；第二阶段为接近目标姿态阶段，此时气浮台姿态角已接近目标姿态角，选择冷气推力器和反作用飞轮同时作为执行机构；第三阶段为高精度控制阶段，通过反作用飞轮输出的毫牛级力矩实现气浮台高精度控制，同时为避免飞轮饱和还设计了飞轮卸载环节。本发明首次将气浮台大角度机动、联合执行机构、控制时间、控制精度四者综合考虑，根据误差姿态角的大小，将气浮台的不同控制阶段细化，能够实现三轴气浮台的大角度快速机动与高精度控制。
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公开(公告)号：CN112648999A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011376799.6
申请日：2020-11-30
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于多尺度网格细胞路径积分的类脑导航方法，属于导航定位与人工智能领域。该方法借鉴哺乳动物大脑内嗅皮层多尺度网格细胞网络路径积分和海马体位置细胞簇网络解算位置神经机理。首先基于指数型增益因子和三维吸引子神经网络构建了三维多尺度网格细胞网络模型，将无人机自运动信息(速度/航向)编码为多尺度网格细胞放电率波包；然后构建了位置细胞簇神经网络模型，将多尺度网格细胞放电率波包解码为无人机三维位置信息。本发明提供了一种三维、大尺度空间下的鲁棒、准确、智能类脑导航方法，可用于卫星拒止和未知复杂环境下无人机的智能自主导航与定位。
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公开(公告)号：CN111337031A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010112676.5
申请日：2020-02-24
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01C21/24
摘要： 本发明公开了一种基于姿态信息的航天器地标匹配自主位置确定方法，包括航天器对地拍摄，获取遥感图像并与遥感地标模板库中的地标进行匹配；使用星载姿态敏感器所提供的航天器姿态信息对所匹配的地标进行坐标变换；选择三个地标，使用P3P算法解算出地标到航天器位置信息；根据投影点像素坐标和距离量求出向量各个轴分量；使用向量合成原理并进行姿态反变换得到航天器位置信息；使用重投影算法构建损失函数，保留真实航天器位置信息。本发明方法，通过构建过渡坐标系与向量关系实现了对于航天器位置的解算，并结合重投影方法筛选较高精度的解。综合多种干扰信息，该方法对于航天器的定位精度可达几十米量级。
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