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公开(公告)号：CN115357030B
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202211167262.8
申请日：2022-09-23
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D1/247 , G05D109/10
Abstract: 本发明公开了一种结合自然力和人工势场的空间组合体障碍物规避方法，包括：获取机器人的动力学模型及各项参数，将障碍物B分解成若干个基本几何单元Bi的并集；基于障碍物B的基本几何单元Bi组成、经典人工势函数形式和点到基本几何单元Bi的距离，为障碍物B构造排斥势函数，对障碍物B的排斥势函数求梯度，得到障碍物排斥势场；基于障碍物B的几何结构、机器人的当前和目标位置，为机器人设计目标位置遮挡性检测算法；结合障碍物B的排斥势场和目标位置遮挡性检测算法，为机器人设计运动控制律，进行机器人避障运动仿真，判断是否满足需求。该方法适用于近地空间轨道等实际三维环境中，以较小的控制量实现对尺寸较大或结构较复杂的障碍物的有效规避运动。
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公开(公告)号：CN118864571A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410862717.0
申请日：2024-06-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06T7/62
Abstract: 本发明公开了一种组合体目标局部区域视场覆盖率计算方法，属于计算机图形学/空间观测技术领域。方法包括确定组合体目标局部区域中的待观测目标；构造待观测目标视线遮挡性检测函数模型；基于待观测目标视线遮挡性检测函数模型，计算待观测区域暴露面积及可见面积；根据待观测区域暴露面积及可见面积，获得待观测区域的覆盖率。本发明克服了传统的基于采样点的方法中由于采样点数量不够、分布不够均匀而导致的计算偏差，提高了组合体局部区域目标视场覆盖率的精确性。
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公开(公告)号：CN116594296A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310453015.2
申请日：2023-04-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑时序优化的引力波探测编队多脉冲串行构建方法，包括：确定引力波探测编队所在轨道、编队虚拟中心轨道参数和编队尺度；利用CW方程及其解析解推导出相对运动下的多脉冲控制模型，根据串行初始化的特点确定多脉冲串行构建方法的数学模型；考虑时序优化，计算各脉冲时刻下的速度增量，根据脉冲的目标状态、脉冲施加时刻和各次脉冲时刻下的速度增量计算编队构建过程中各时刻的状态量；通过打靶法对CW方程线性化导致航天器的位置与速度的误差进行修正，完成考虑时序优化的引力波探测编队多脉冲串行构建方法。本发明可完成预设构形的引力波探测编队的构建，从而为实际工程应用中的卫星编队的初始化方案设计提供参考。
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公开(公告)号：CN116301053A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310355011.0
申请日：2023-04-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开一种面向空间目标巡视的B样条绕飞曲线设计方法，属于航天器/智能体/无人机运动控制技术领域，其具体步骤如下：给定稿件目标几何结构和绕飞曲线型值点序列；构造B样条绕飞曲线；选取绕飞曲线采样点；选取空间目标采样点；构造覆盖函数与约束条件；绕飞曲线满足约束条件；优化覆盖函数，得到新的型值点；重新构造绕飞曲线；绕飞曲线满足用户需求。本发明旨在过型值点坐标的人工调整，改善绕飞曲线的局部特征，以更好地适应于复杂环境特征及任务需要。
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公开(公告)号：CN112306020B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202011183291.4
申请日：2020-10-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B19/418 , G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种多智能体集群对指定目标位置的均匀球面分散控制方法，包括步骤如下：S1：确定三维空间直角坐标系，以及所应满足的动力学模型；S2：获得集群智能体的个数，以及各智能体在指定坐标系下的初始状态量；S3：获得多智能体集群所需生成的目标构型参数；S4：根据智能体集群的当前运动初始状态量以及目标构型参数，为每个智能体设计控制律，并确定控制律的参数取值；S5：根据控制律进行多智能体集群运动控制，并以某一终止时刻或集群状态量稳定在一定误差范围内为终止条件。本发明由于控制律设计较为简单，需要人为调节的参数较少，因此适用于大规模多智能体集群的自主队形控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112306020A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011183291.4
申请日：2020-10-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B19/418 , G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种多智能体集群对指定目标位置的均匀球面分散控制方法，包括步骤如下：S1：确定三维空间直角坐标系，以及所应满足的动力学模型；S2：获得集群智能体的个数，以及各智能体在指定坐标系下的初始状态量；S3：获得多智能体集群所需生成的目标构型参数；S4：根据智能体集群的当前运动初始状态量以及目标构型参数，为每个智能体设计控制律，并确定控制律的参数取值；S5：根据控制律进行多智能体集群运动控制，并以某一终止时刻或集群状态量稳定在一定误差范围内为终止条件。本发明由于控制律设计较为简单，需要人为调节的参数较少，因此适用于大规模多智能体集群的自主队形控制。
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公开(公告)号：CN110803302A
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201910980007.7
申请日：2019-10-15
Applicant: 西北工业大学
IPC: B64G1/10
Abstract: 本发明公开了一种航天器集群拓扑连通性的快速预报方法，包括：输入连通性距离约束、集群内航天器数量及各航天器初始轨道根数；根据星间距离解析模型计算临界连通时刻序列；由临界连通时刻序列划分连通性预报时间区间；根据连通性预报时间区间计算集群拓扑；采用图模型描述集群拓扑并由邻接矩阵计算集群拓扑连通性。本发明采用了解析模型及矩阵计算方法，能够对集群拓扑进行高效推演计算，实现了在轨实时应用过程的快速预报。
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公开(公告)号：CN110489791A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910621394.5
申请日：2019-07-10
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供一种脉冲速度增量改变轨道根数的高阶解析计算方法，包括以下步骤：1，输入脉冲速度增量改变轨道根数的计算方法所需要达到的精度阶数N；2，采用微分形式的高斯变分方程通过链式法则依次得到轨道根数的1～N阶导数；3，采用泰勒展开法得到轨道根数变化关于脉冲速度增量的N阶解析函数；4，利用所建立的N阶解析函数计算给定脉冲速度增量下的轨道根数改变量，完成高阶解析计算。本发明的计算方法是完全解析的，因而计算效率高；且能够达到任意阶次，因而计算精度高。这在航天器轨道控制方面具有广泛的使用价值。
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公开(公告)号：CN110450991A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910759986.3
申请日：2019-08-16
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供一种微纳卫星集群捕获空间非合作目标的方法，所述微纳卫星集群包括一个母星平台、若干个视星构成的视星子群、若干个工星构成的工星子群；微纳卫星集群捕获空间非合作目标的方法包括以下步骤：母星平台将整个集群运送到非合作目标附近；视星子群为非合作目标捕获过程提供三维场景态势分析，并为工星子群提供相对位姿导航信息；工星子群执行非合作目标捕获任务，多个工星逼近并从不同方位附着到非合作目标表面上，通过姿轨协同控制实现对非合作目标的姿态消旋和轨道控制接管。以该任务设计方法给出的任务流程，能够确保微纳卫星集群执行非合作目标捕获的安全性和可靠性，具有任务执行逻辑清晰的优点。
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公开(公告)号：CN117806366A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311849952.6
申请日：2023-12-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种运动组合体障碍物附近的绕飞轨迹控制方法，属于智能体/无人机/航天器集群运动控制技术领域。方法包括获取各个时刻下相对绕飞轨迹点；根据获取各个时刻下相对绕飞轨迹点绘制目标绕飞轨迹；基于目标绕飞轨迹设计绕飞轨迹形成控制律；根据绕飞轨迹形成控制律绘制实际绕飞轨迹，控制智能体根据实际绕飞轨迹对运动组合体障碍物进行绕飞。本发明从控制角度，保证智能体在整体运动障碍物附近的轨迹运行中，能够快速、准确的躲避障碍物。
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