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公开(公告)号：CN114872934A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210568718.5
申请日：2022-05-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种基于无损凸化和切比雪夫正交配点法的月面大范围飞行器轨迹优化方法，涉及月球表面飞行器飞行轨迹优化技术领域，用以解决月面飞行器的动力上升和动力下降两阶段轨迹优化问题。本发明技术要点包括：对于飞行器在月球表面飞行阶段的上升段轨迹和下降段轨迹进行轨迹优化：构建月面载人飞行器轨迹优化模型，包括动力学模型方程、约束条件和目标函数；对轨迹优化模型进行变换，包括对约束条件和动力学模型方程进行变换；进一步利用切比雪夫正交配点法对动力学模型方程进行离散化；对变换后的轨迹优化模型进行迭代求解，获得上升段轨迹或下降段轨迹的状态量和控制量。本发明实现了月面飞行器以燃料最优为目的的上升段和下降段轨迹规划，具有普适性。
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公开(公告)号：CN115854564A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211501062.1
申请日：2022-11-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于光热开采月球极区水冰方法的太阳追踪与聚集系统及设计方法，属于光热开采极区水冰技术领域。为了开采月球南极存在的水冰资源，同时尽可能地降低成本，选择利用光热作为水冰开采的能源。但是由于太阳光角度以及开采位置的变化，需要对太阳光线进行追踪和汇聚，同时实时调整光路，使光线可以照射到开采机构处。因此，本发明提出了综合太阳光线追踪和太阳能量汇集功能一体化的反射‑聚光系统，能够实现以坑底集热装置为目标的整体移动和光线对准，实现全时间内对太阳光进行追踪和光路的适时调整。配备三套相同装置的系统，不仅提高了整体的冗余度，而且实现了全角度全位置下的光路设计。本发明充分利用了月球南极近永久光照区光辐射资源充足的优势，考虑了太阳运动，避免了因机构限制产生的光路问题，为光热开采极区水冰方法提供了能源上的保障。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115743608B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202211501050.9
申请日：2022-11-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种月球极区可移动采水平台折展机构，涉及月球极区水冰开采的技术领域，针对可移动采水平台外形尺寸的优化，提出了可折展机构的设计思路，在分析了月面极端环境对机械系统性能的影响后，确定了考核折展方案的技术指标为强度、刚度、质量、重复精度、可靠性等，之后分别面向加热器阵列、水蒸气冷凝罩、机械臂提出了折展方案：加热器阵列采用剪刀铰式折展；冷凝罩采用基体—转臂式折展；机械臂串联连接，采用铰接式折展；并对各个部件的折展步骤进行了详细说明，对折展效果及优缺点作出了分析与讨论，将折展机构应用到可移动采水平台，能够减少任务失败的风险，提高月球原位资源利用的效率。
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公开(公告)号：CN114872934B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202210568718.5
申请日：2022-05-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种基于无损凸化和切比雪夫正交配点法的月面大范围飞行器轨迹优化方法，涉及月球表面飞行器飞行轨迹优化技术领域，用以解决月面飞行器的动力上升和动力下降两阶段轨迹优化问题。本发明技术要点包括：对于飞行器在月球表面飞行阶段的上升段轨迹和下降段轨迹进行轨迹优化：构建月面载人飞行器轨迹优化模型，包括动力学模型方程、约束条件和目标函数；对轨迹优化模型进行变换，包括对约束条件和动力学模型方程进行变换；进一步利用切比雪夫正交配点法对动力学模型方程进行离散化；对变换后的轨迹优化模型进行迭代求解，获得上升段轨迹或下降段轨迹的状态量和控制量。本发明实现了月面飞行器以燃料最优为目的的上升段和下降段轨迹规划，具有普适性。
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公开(公告)号：CN115853516A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211501886.9
申请日：2022-11-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种月球极区水冰光热提取和收集系统及方法涉及利用太阳辐射能量对月球极区水冰进行加热、开采的技术领域，解决了采水步骤复杂，仪器兼容性差，独立完成工作流程，主要依靠电能加热，能源消耗较大的问题，本发明充分利用了月球极区近永久光照区光辐射资源充足的优势，以太阳辐射作为能量来源，直接使用太阳辐射热能，避免了光‑电‑热转化的能量损失，同时与传统方法的蓄电池、核电源对比，自然光源资源更加安全可靠、更丰富，后续利用成本更低，并且保证了水冰开采任务的可持续性，能够有力地支撑未来驻人月球基地的建设。
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公开(公告)号：CN115743608A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211501050.9
申请日：2022-11-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种月球极区可移动采水平台折展机构，涉及月球极区水冰开采的技术领域，针对可移动采水平台外形尺寸的优化，提出了可折展机构的设计思路，在分析了月面极端环境对机械系统性能的影响后，确定了考核折展方案的技术指标为强度、刚度、质量、重复精度、可靠性等，之后分别面向加热器阵列、水蒸气冷凝罩、机械臂提出了折展方案：加热器阵列采用剪刀铰式折展；冷凝罩采用基体—转臂式折展；机械臂串联连接，采用铰接式折展；并对各个部件的折展步骤进行了详细说明，对折展效果及优缺点作出了分析与讨论，将折展机构应用到可移动采水平台，能够减少任务失败的风险，提高月球原位资源利用的效率。
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公开(公告)号：CN115854564B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202211501062.1
申请日：2022-11-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于光热开采月球极区水冰方法的太阳追踪与聚集系统及设计方法，属于光热开采极区水冰技术领域。为了开采月球南极存在的水冰资源，同时尽可能地降低成本，选择利用光热作为水冰开采的能源。但是由于太阳光角度以及开采位置的变化，需要对太阳光线进行追踪和汇聚，同时实时调整光路，使光线可以照射到开采机构处。因此，本发明提出了综合太阳光线追踪和太阳能量汇集功能一体化的反射‑聚光系统，能够实现以坑底集热装置为目标的整体移动和光线对准，实现全时间内对太阳光进行追踪和光路的适时调整。配备三套相同装置的系统，不仅提高了整体的冗余度，而且实现了全角度全位置下的光路设计。本发明充分利用了月球南极近永久光照区光辐射资源充足的优势，考虑了太阳运动，避免了因机构限制产生的光路问题，为光热开采极区水冰方法提供了能源上的保障。
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