基于扩张状态观测器的遥感卫星姿态机动鲁棒控制方法

    公开(公告)号:CN119828469A

    公开(公告)日:2025-04-15

    申请号:CN202411964656.5

    申请日:2024-12-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 基于扩张状态观测器的遥感卫星姿态机动鲁棒控制方法,涉及遥感卫星姿态控制技术领域,解决当外部扰动存在时,卫星在姿态机动过程中控制性能下降的问题。首先,结合卫星动力学及运动学方程,考虑外部扰动对刚体卫星机动过程的影响,采用一种改进复合非线性扩张状态观测器,通过引入两个状态变量的观测误差值来修正观测器的输出。其次,采用一种改进非线性积分滑模控制方法,在滑模面积分项中引入新的衰减函数,避免在误差较大时衰减函数衰减过快,进而改善姿态角机动速度。本发明具有更好观测性能和更短的姿态角机动时间,有效提升了卫星的控制精度。

    一种快速星图识别并行处理方法
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116222575A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310234217.8

    申请日:2023-03-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种快速星图识别并行处理方法,涉及星敏感器中的星图识别技术领域,解决现有方法对整幅星图进行识别导致时间长,效率低,导航星库存储空间需求大等问题。该方法通过采用星敏感器采集星图,通过FPGA进行预处理;然后将星点图像的质心坐标及星点亮度信息与导航星库中的相应信息进行比较,完成星图识别;本发明利用FPGA的并行处理优势,将已经处理好的星图分为四部分分别进行星图识别。与传统方案中对整幅星图进行识别相比,该方法加快处理速度以及减少导航星库的存储容量,提高星图识别的整体性能。星敏感器系统是一个实时处理的系统,因此利用FPGA进行星图识别算法可以减少识别时间,提高效率。

    星敏感器主点位置自动化测试方法

    公开(公告)号:CN116109694A

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN202211670863.0

    申请日:2022-12-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 星敏感器主点位置自动化测试方法,涉及星敏感器自动化测试领域,解决现有测试星敏感器主点位置的方法依赖测试人员的工作经验,存在调试效率低等问题,该方法通过自动测试平台实现,该平台包括电动水平转台、电动俯仰转台、平行光管、支架、电动垂直旋转台和自动化测试模块;通过电动垂直转台旋转一周后的拟合圆圆心位置与转台停止时的星点质心位置偏差,不断进行循环迭代操作,可使拟合圆圆心位置与星点质心位置重合,最终确定星敏感器的主点位置,实现星敏感器主点位置自动化测试。本发明方法节省了人工调整的时间和手动计算的繁琐操作,极大的提高了测试效率。

    一种基于探测器特性的新型光谱仪膜系组合的选择方法

    公开(公告)号:CN114779467A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210453466.1

    申请日:2022-04-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于探测器特性的新型光谱仪膜系组合的选择方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、输入含有探测器特性的滤光片的表达式,并计算离散值;步骤二、确定所要聚类的簇数,根据地物光谱的特性,设置聚类数量;步骤三、计算评价函数,选择评价函数最小的一类;步骤四、计算新的簇类中心,比对最后一次聚类结果;步骤五、以条件数Cond(A)为目标函数进行优化,寻找最优条件数。本发明通过利用kmean‑粒子群算法对100条含有探测器特性的膜系进行选择,根据结果表明,当聚类数量为5和6时,可以优化出条件数较小的膜系组合。对求出的11个离散值在400‑900nm波长范围内进行插值拟合,平均误差百分比为0.06,光谱重构效果较好。

    基于观测器的挠性航天器姿态机动控制方法

    公开(公告)号:CN115402537B

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202211205690.5

    申请日:2022-09-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 基于观测器的挠性航天器姿态机动控制方法,涉及航空航天控制系统领域,解决现有航天器在轨姿态机动时,挠性附件振动和外部干扰带来的控制性能下降的问题。本发明依据挠性航天器运动学、动力学和振动方程,通过分析航天器在近地轨道运行所受干扰的类型,建立姿态角,模态信息和扰动量为状态向量的状态方程,在部分模态信息和扰动信息未知的情况下,建立函数观测器重构这部分信息,根据误差系统,得到了观测器存在的充分条件,基于观测器输出的有用信息设计了具有状态反馈与前馈补偿两部分组成的控制器。本发明满足挠性航天器的控制需求,有效提升了航天器控制精度。

    一种相机主控单机程序在轨升级方法

    公开(公告)号:CN118467004A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410718799.1

    申请日:2024-06-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种相机主控单机程序在轨升级方法,涉及计算机软件应用技术领域,解决现有相机主控单机在轨程序升级难题。该方法可采用两种程序升级方式,即:对SOC处理器程序全面升级或对SOC处理器进行部分升级两种方法;用户根据实际需求,可自主选择采取何种方式对相机主控单机的SOC处理器进行程序升级。另外,如果相机主控单机在轨运行过程中,SOC处理器内的程序遭到了破坏,系统无法启动,借助于本方法,还可对SOC处理器进行编程恢复操作,极大地提高了系统的可靠性。通过对磁保持继电器进行信号控制,可靠地控制SOC处理器处于编程工作模式或正常工作模式。部分升级方法只对ARM程序进行升级,提高了可靠性。

    基于改进粒子群算法的星敏感器在轨标定和姿态解算方法

    公开(公告)号:CN116256004A

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202310222662.2

    申请日:2023-03-09

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 基于改进粒子群算法的星敏感器在轨标定和姿态解算方法,涉及光学敏感器领域,解决现有星敏感器在标定过程中,未考虑焦平面倾斜和旋转误差的影响,导致降低星敏感器的测量精度的问题,该方法通过构建星敏感器误差模型,根据几何关系,建立星点坐标、投影坐标、误差因素三者之间的非线性方程组。然后,利用粒子群算法寻找星点投影坐标,利用两组坐标对包含主点、主距、焦平面倾斜和旋转、畸变等影响因素标定,并根据投影坐标确定星敏感器姿态角,实现星敏感器的标定和姿态解算。本发明基于空间后方交会求解非线性方程组和改进粒子群算法。利用本发明的方法,可以对星敏感器进行在轨标定,提高星敏感器测量的精度。

    一种全息光栅扫描光刻曝光量监测及控制方法

    公开(公告)号:CN111708257B

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202010640565.1

    申请日:2020-07-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种全息光栅扫描光刻曝光量监测及控制方法,涉及全息光栅制作技术领域,解决现有全息光栅扫描光刻技术存在曝光时间长,制作效率低,以及采用静态曝光监测方法无法满足使用要求等问题,本发明无需在曝光前进行大量样片的制作和测试。在一次全息光栅正式曝光前,进行用于监测曝光量的预曝光,并对扫描运动速度进行优化选择。在扫描运动速度确定后,直接进入全息光栅的正式曝光。曝光量监测控制及后续光刻过程可实现自动化,使光栅制作效率提高,同时根据不同光栅基底上光刻胶涂层参数变化调整曝光量,有效保证了曝光量工艺参数可控性,对提升全息光栅扫描光刻制造工艺水平,提高光栅制造效率,保证大面积全息光栅制作成功率。

    一种敏捷卫星非沿迹曲线成像的姿态轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN112208795A

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN202010794121.3

    申请日:2020-08-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种敏捷卫星非沿迹曲线成像的姿态轨迹规划方法,涉及卫星姿态控制领域,本发明从整星姿态调偏流的角度,根据地物目标点与卫星位置的几何关系及坐标变换原理,进行卫星在轨对地面非沿迹曲线条带中若干特征目标点成像时精确指向的三轴姿态计算。以此姿态指向为约束,基于建立的敏捷卫星控制模型,采用伪谱法设计非沿迹曲线成像精确指向的姿态最优轨迹。本发明适用于地面成像目标条带与星下点轨迹不平行的情况。本发明方法可为卫星对地面曲线成像目标条带的一次过境获取提供三轴姿态信息参考值,为姿态控制系统的设计提供依据。

    一种高精度复合水平测角系统

    公开(公告)号:CN111895968A

    公开(公告)日:2020-11-06

    申请号:CN202010878686.X

    申请日:2020-08-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种高精度复合水平测角系统,包括:镜头,所述镜头设置在高精度转台上;高精度转台,所述高精度转台设置在测角平台上,用于在测角平台上水平旋转;以及用于带动镜头上下旋转,调整镜头的位置;测角平台,用于支撑并连接高精度转台;所述高精度转台具有X、Y、Z三个方向的旋转自由度,用于实现大角度测量;本发明中高精度观测镜头位于高精度转台上,而高精度转台具有X、Y、Z三个方向的旋转自由度,从而实现大角度测量;并且由于本姿态控制算法中会有不同姿态描述方法的应用,因此数据的处理会更加精确,能够有效的减小由于普通数据处理方法所带来的随机误差提高精度。

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