公开(公告)号：CN118940465A

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202410921638.2

申请日：2024-07-10

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 李化义 ,  曹芊 ,  李冬柏 ,  吴凡 ,  张冀鹞 ,  何文韬

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/16

Abstract: 一种针对堆栈平板式卫星的刚柔耦合姿态动力学建模方法，属于航天器动力学领域，本发明为解决现有堆栈平板式阵列卫星采用旋转矩阵的姿态表征方式存在冗余表征的问题。本发明方法包括以下步骤：步骤1、建立惯性坐标系、卫星体坐标系和板式附件浮动坐标系；步骤2、根据各坐标系分别建立卫星各附件质量元素相对卫星体坐标系的位置、速度；步骤3、获取整星姿态四元数变分、振动姿态四元数变分、卫星体坐标系下整星的质心位置向量及其一阶导数、整星质心位置向量的变分；步骤4、获取虚功的表达式；步骤5、根据连续系统的Largrange量获取离散系统的Largrange量；步骤6、根据离散Legendre变换建立整星离散Hamilton动力学方程，完成堆栈平板式卫星的刚柔耦合姿态动力学建模。

公开(公告)号：CN107246935B

公开(公告)日：2019-08-06

申请号：CN201710359146.9

申请日：2017-05-19

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 曹喜滨 ,  孔宪仁 ,  李海勤 ,  王峰 ,  陈雪芹 ,  李冬柏

IPC: G01M1/16

Abstract: 本发明实施例提供一种星载旋转相机在线动平衡控制方法及系统，所述方法包括：保持平衡头相对于星载旋转相机的当前位置、以第一角度，调整所述平衡头中每一个平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度及以第二角度调整所述平衡头中一个所述平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度，并以第三角度调整所述平衡头中另一个所述平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度之后，分别测量，测量星载旋转相机在线运动的运动状态对应的振动信息；基于振动信息计算出各个振动信息对应的振动量及固定量等，最后在不用明确平衡块的初始角度的情况下，简便确定出平衡块相对于当前角度的调整量，通过调整使得星载旋转相机的在线运动达到平衡要求条件。

公开(公告)号：CN103092208B

公开(公告)日：2015-06-24

申请号：CN201310007615.2

申请日：2013-01-09

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙兆伟 ,  杨云刚 ,  王峰 ,  曹喜滨 ,  潘小彤 ,  李冬柏 ,  庞博 ,  李太平 ,  宁明峰 ,  岳程斐 ,  袁勤

IPC: G05D1/08 ,  G05B13/04

Abstract: 基于SGCMG和RW的航天器高精度快速姿态机动方法，涉及一种航天器高精度快速姿态机动方法。它是为了实现航天器高精度快速姿态机动。本发明提供的是一种利用控制力矩陀螺(CMG)和反作用飞轮(RW)作为联合执行机构来实现航天器高精度快速机动的方法。本发明将绕欧拉主轴的角速度划分为三段，加速段和减速段采用CMG来产生要求的控制力矩，匀速段以及减速段结束后采用RW产生的补偿力矩来保证角速度维持在恒定值附近，从而实现航天器高精度快速机动。该方法适用于配置有CMG和RW的航天器姿态机动的情况，能够使航天器在快速机动的同时保证高精度的姿态指向和稳定度。本发明适用于航天器的姿态控制。

公开(公告)号：CN103034121B

公开(公告)日：2015-05-13

申请号：CN201310014383.3

申请日：2013-01-15

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙兆伟 ,  杨云刚 ,  王峰 ,  曹喜滨 ,  潘小彤 ,  李冬柏 ,  庞博 ,  李太平 ,  宁明峰 ,  岳程斐

IPC: G05B11/42

Abstract: 基于积分分离的递阶饱和PID控制器的控制方法，涉及一种递阶饱和PID控制器的控制方法，解决加入积分项的递阶饱和PID控制器会造成PID运算的积分积累，致使算得的控制量远远超过执行机构最大输出能力对应的极限控制量，最终引起系统较大的超调，甚至引起系统的震荡的问题。根据实时在台四元数Q和目标四元数Qc，计算出偏差向量e；根据星体最大控制加速度ai、最大转动角速度|ωi|max和步骤一获得的偏差向量e计算角速度约束系数Li，同时根据偏差向量e确定积分分离系数矩阵β；结合角速度约束系数Li与积分分离系数矩阵β计算输出力矩uc；分别通过姿态动力学方程与姿态运动学方程求解星体的实际角速度ω与更新后的反馈实时姿态四元数Q。本发明可广泛应用于对航天器的控制系统。

公开(公告)号：CN104326093A

公开(公告)日：2015-02-04

申请号：CN201410697058.6

申请日：2014-11-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 陈雪芹 ,  王峰 ,  李冬柏 ,  陈健 ,  李化义 ,  叶东 ,  张刚 ,  耿云海

IPC: B64G1/36 ,  B64G1/24

Abstract: 光学成像小卫星姿态控制系统及工作模式在轨切换方法，属于卫星姿态控制领域，本发明为解决现有光学成像卫星无法简单有效地实现在轨切换的问题。本发明所述光学成像小卫星姿态控制系统，它包括姿态测量敏感器、执行机构和姿态控制器；所述姿态测量敏感器包括太阳敏感器、星敏感器和陀螺；执行机构包括反作用飞轮和磁力矩器。本发明所述光学成像小卫星姿态控制系统的工作模式在轨切换方法，将光学成像小卫星姿态控制系统设置为六种工作模式，分别为：速率阻尼模式、对日捕获模式、对日定向三轴稳定模式、对地定向三轴稳定模式、数传模式和安全模式。本发明用于所有的光学成像小卫星。

公开(公告)号：CN104300662A

公开(公告)日：2015-01-21

申请号：CN201410604324.6

申请日：2014-10-30

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 王峰 ,  冯田雨 ,  韦明川 ,  王骋 ,  陈雪芹 ,  郭金生 ,  李冬柏 ,  邱实

IPC: H02J7/35 ,  H02H7/18

CPC classification number: H02J7/35 ,  H02H7/18

Abstract: 基于纯硬件实现的皮卫星星载电源系统，涉及皮卫星电源领域。解决了现有皮卫星星载电源系统可靠性差、集成度不高的问题。所述太阳能电池阵用于将太阳能转换为电能，提供一次能源，并为蓄电池充电，太阳能电池阵控制器的电源信号输出端同时与蓄电池充电控制器的电源信号输入端和电源切换控制器的第一电源信号输入端连接，蓄电池充电控制器的电源信号输出端连接蓄电池保护装置的第一电源信号输入端，蓄电池保护装置的第二电源信号输入输出端连接蓄电池的电源信号输出输入端，蓄电池保护装置的第一电源信号输出端连接电源切换控制器的第二电源信号输入端，电源切换控制器同时与母线以及电压调节控制器连接输出三种等级的电压。本发明适用于皮卫星供电。

公开(公告)号：CN102540908B

公开(公告)日：2014-10-15

申请号：CN201210038211.5

申请日：2012-02-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 李化义 ,  李冬柏 ,  陈健 ,  王峰 ,  李晖 ,  董立珉 ,  耿云海 ,  张迎春 ,  刘源

IPC: G05B17/02 ,  G05D1/10

Abstract: 本发明公开一种卫星姿态与轨道控制分系统闭环测试通用模拟器及其方法，包括配置管理模块、接口驱动模块、接口控制模块、功能模拟模块、故障模拟模块；配置管理模块，用于配置、管理其他四个模块；配置管理模块的第五输入输出口为通用模拟器管理配置口，用于接收外部配置指令和数据；接口驱动模块的第三输入输出口，为对外应用接口；接口驱动模块，用于对接口控制模块所设置的对外应用接口的电信号进行驱动；接口控制模块，用于控制对外应用接口的形式；功能模拟模块，用于模拟相应的星上设备的正常功能；故障模拟模块，用于模拟星上设备的故障。本发明对各个模拟器采用统一的电路结构，利于系统维护与升级、扩展。

公开(公告)号：CN103631186A

公开(公告)日：2014-03-12

申请号：CN201310674526.3

申请日：2013-12-11

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 李化义 ,  贾庆贤 ,  王峰 ,  李冬柏 ,  陈健 ,  董立珉 ,  李晖 ,  胡芳芳

IPC: G05B19/042

Abstract: 一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法，它属于卫星测试领域。它为解决现有的卫星地面测试设备之间采用的测试接口不支持即插即用，测试速度慢，不利于实现星上设备与地面测试设备之间的即插即用的问题。控制电路的检测信号输入端与连接状态检测电路的检测信号输出端相连，控制电路的供电信号输出端与供电输出电路的供电信号输入端相连，控制电路的通信控制信号输入或输出端与数据传输电路的输出或输入端相连，检测电路用于检测星上接口单元与测试电路接口之间的连接状态；供电输出电路用于给测试电路提供工作电源；数据传输电路用于与测试电路进行数据交互。它可用于卫星测试技术。

公开(公告)号：CN103309348A

公开(公告)日：2013-09-18

申请号：CN201310268646.3

申请日：2013-06-28

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 陈雪芹 ,  李诚良 ,  王峰 ,  李冬柏 ,  耿云海

IPC: G05B23/02 ,  G05B17/02

Abstract: 一种利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，它涉及利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，本发明是要解决现有的卫星姿态控制系统中采用卡尔曼滤波算法建模不能真实地反映飞轮产生的故障大小的问题。本发明方法通过如下步骤来实现：一、根据动力学方程和运动学方程建立离散的控制系统模型；二、对离散的控制系统模型中的噪声向量wk和vk在实际运行过程中进行标定；三、建立含有执行机构加性故障的离散控制系统数学模型；四、测出执行机构输出力矩中的白噪声向量五、利用二阶卡尔曼滤波算法估计执行机构加性故障的大小。本发明可用于航天器姿态控制领域。

公开(公告)号：CN101764664B

公开(公告)日：2013-01-16

申请号：CN201010300944.2

申请日：2010-01-29

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 赵光权 ,  刘兆庆 ,  李化义 ,  李冬柏 ,  徐犇 ,  彭喜元

IPC: H04J3/14 ,  H04L12/26

Abstract: 具有错误检测报警功能的PCM信号监测装置及其错误检测报警的方法。它涉及一种PCM信号监测装置及其错误检测报警的方法。它为解决现有装置不能在对PCM信号进行解码同时，对可能出现时钟信号滞后门控信号、数据信号滞后时钟信号、时钟信号占空比失衡的错误进行检测报警的缺陷而提出。信号隔离与电平转换模块将外部遥测或遥控检测信号转换后通过遥测或遥控检测信号输出端发送给信号解码及错误检测报警模块的遥测或遥控检测信号输入端，信号解码及错误检测报警模块通过信号解码及错误检测报警模块内部固化的时钟信号滞后门控信号、数据信号滞后时钟信号和时钟信号占空比错误逻辑状态机来进行检测报警。它可以广泛应用于需要对PCM信号进行数据监测及错误检测的各种场合。