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公开(公告)号：CN113720329B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202111063817.X
申请日：2021-09-10
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于杆臂效应代数约束的大动态惯性导航方法，属于导航技术领域。本发明包括如下步骤：对着陆器中的两套IMU设备测量的加速度、角速度及角加速度进行多项式拟合；求解两套IMU设备测量的加速度拟合系数；建立两套IMU设备的测得的加速度和角速度以及角速度之间的杆臂效应约束方程；根据杆臂效应约束方程和角速度、角加速度拟合关系求解角速度多项式的系数；利用角速度的多项式关系计算旋转矢量；利用旋转矢量进行姿态外推；由杆臂效应约束方程和杆臂效应方程求解加速度，实现加速度的杆臂效应补偿；利用角速度多项式和补偿的加速度进行惯导速度更新；利用角速度多项式和补偿的加速度进行惯导位置更新，实现基于杆臂效应代数约束的惯性导航。
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公开(公告)号：CN113720355B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202111063808.0
申请日：2021-09-10
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种陀螺输出饱和自主诊断方法及系统，该方法设计了1条陀螺量程的判断条件，4条极性翻转的判断条件,分别作为陀螺饱和输出判断和极性翻转判断，将上述5条判据进行数据融合，共同作为陀螺输出饱和自主诊断的状态标志。ωMaxn根据陀螺设计量程并考虑一定裕度来设计，Δgmax则根据开伞的最大角加速度aωmax来进行设计，有效保证了陀螺的速度增量和角度增量均满足型号任务需求。本发明使得IMU能够自主、及时剔除输出异常的陀螺数据，可有效提升IMU产品在惯性导航或组合导航工作时的健壮性。
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公开(公告)号：CN113776561B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202111092927.9
申请日：2021-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 用于地外天体着陆的测距测速敏感器闭环验证系统及方法，系统包括星端产品和地面测试设备两部分，其中，星端产品包括星载计算机、测距测速敏感器，地面测试设备包括遥控遥测计算机、地面动力学参数设置计算机、地面动力学测试设备和测距测速敏感器回波模拟器。由测距测速敏感器回波模拟器根据收到的地面动力学测试设备发送的测距测速模拟测量值及其有效性，测距测速敏感器发送的同步控制信号、参考基准时钟信号、射频发射信号和模拟波束号及波形控制字等信息，输出所需波束的射频回波信号，经测距测速敏感器采集输出测距测速信息并发送给星载计算机处理，实现地外天体着陆过程测距测速修正功能和性能的试验室环境下硬件在回路闭环验证。
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公开(公告)号：CN111026142B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN201911269698.6
申请日：2019-12-11
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种大干扰和小惯量情况下的快速姿态机动方法及系统，本方法步骤：(1)根据上拍的控制量和当拍采集得到的角速度，结合姿态动力学方程进行干扰力矩的快速估计；(2)基于估计干扰力力矩，考虑到控制时延，利用姿态动力学方程进行四元数和角速度预测；(3)根据目标四元数和预测的本体四元数，计算本体姿态相对于目标姿态的四元数误差，根据该四元数误差大小划分为恒定角速度控制区、抛物线目标角速度控制区和姿态角控制区；(4)基于四元数分区，以及预测的姿态四元数和角速度，计算PID控制器+干扰力矩前馈的控制量；(5)将计算得到的控制量送入脉宽调制器，得到对应发动机的喷气时间。采用该方法，可以在存在干大扰和时延情形下，实现小惯量航天器的快速姿态机动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113030517B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110190275.6
申请日：2021-02-18
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种火星着陆过程利用测速敏感器的姿态修正方法，采用平行式定姿框架，在前台使用传统的惯性导航外推，得到惯性位置、速度和姿态，利用惯性位置和姿态获得引力方向在本体坐标系下的投影；在后台利用测速敏感器和惯性测量单元进行基准重构，得到另外一个引力方向在本体系下的投影。后台的引力方向和前台的引力方向进行实时监视和比对，一旦两者超过一定的阈值，则利用欧拉旋转原理对前台的引力方向进行旋转使得其和后台的引力方向重合，实现姿态的修正目的。该方法避免了测速姿态修正不完全可观带来的滤波发散问题，可以提高大动态飞行环境的惯性导航姿态精度，提高着陆指标。
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公开(公告)号：CN114018235B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202111138062.5
申请日：2021-09-27
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种大量程光纤陀螺全温全动态脉冲补偿方法，包括：在地面测试状态下，将惯性测量单元放置在地面温箱内；设置多个温度区间、角速度采样区间；获得每个温度采样点对应所有角速度采样点的刻度因数，并确定一个标称刻度因数；确定理论脉冲输出；进行温度补偿；进行角速度补偿。本发明直接利用大量程光纤陀螺的脉冲输出，进行全温全动态的脉冲补偿，可显著提高其测量和导航的精度。
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公开(公告)号：CN112066999B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202010974504.9
申请日：2020-09-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种行星着陆过程引力方向实时确定方法，属于航天器自主导航技术领域，首先将本体坐标系下的着陆器速度和引力方向作为状态量，建立相应的系统状态方程，然后建立测速敏感器的测量方程，最后利用约束卡尔曼滤波技术实现对本体系下的速度和引力方向的实时估计。本发明方法利用卡尔曼滤波框架进行引力方向估计，可以通过滤波的方差对状态估计的收敛性进行判断。本发明方法不需要对历史时刻的观测量进行存储，计算量小，适宜星上计算。
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公开(公告)号：CN113918502A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111094536.0
申请日：2021-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种便携式监听型数据记录仪，采用双供电模式，可直接220V交流供电，也可直接使用电池供电；采用双路数据存储卡进行数据同步主备记录，便于数据获取，设备同时配置有显示灯，对存储卡插入后的状态进行检测；能够同时监听并记录不少于6路的独立串口数据并存储为不同的文件，各串口数据采集周期、字节长度等不相同；采用统一时钟源记录各串口通讯的起始时刻及通讯次数计数，解决了不同源串口数据间同步问题；能够对各串口的通讯状态进行判断，并对通讯故障发生时刻进行记录；内部采用隔振，确保了在机载振动环境下产品正常工作。
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