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公开(公告)号：CN111966073B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010700658.9
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明属于航天器控制系统故障验证领域，涉及一种基于模型的航天器控制系统健壮性验证方法。本发明通过采用模型化的健壮性验证方式和矩阵式的模型管理和参数配置方式，形成面向多个航天器多种故障的健壮性验证能力，显著提升航天器控制系统故障模拟能力和健壮性验证水平，保障航天器在轨的稳定运行。
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公开(公告)号：CN111913470B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010700663.X
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明属于航天器控制系统稳定运行技术领域，涉及一种航天器控制系统数据有效性识别方法。本发明给出的航天器控制系统数据有效性识别设计方法能够有效识别和剔除错误数据，包括对敏感器测量数据进行有效性识别、对执行机构测量数据进行有效性识别、对地面注入轨道数据进行有效性识别、对外系统校时数据进行有效性识别，避免错误信息引入控制计算，确保航天器在轨稳定运行能力，保证闭环性能指标，为有效载荷提供稳定、可靠的运行条件；本发明提出的数据有效性判断设计方法意在排除非预期数据，实时保证控制系统稳定运行，是在系统具备故障诊断和容错能力的同时必须具备的一项重要防护机制；本发明对控制系统各类部件的不同数据特点有针对性，同时体现了多源信息融合能力，所设计的数据有效性识别方法抽象度好、通用性强，并能够避免误判和漏判。
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公开(公告)号：CN111966517A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010699440.6
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种层级式航天器控制系统在轨自主异常检测方法，广泛适用于高中低轨道卫星和飞船、空间站、深空探测器等航天器的星上自主异常检测，可显著提升航天器控制系统鲁棒性和健壮性，提高航天器在轨全生命周期稳定运行能力。该方法将控制系统可能发生的异常现象划分为三个等级，即单机硬件信息级、单机数据软件判别级和系统级，根据检测到的异常所处层级，制定不同的异常隔离和处理方法。面向星上闭环控制的部件和数据使用，将控制系统异常检测分层级判读和处理，层次清晰，逻辑环节明确，不使用复杂数据和信号处理，适用于星上计算机固定周期实时调用，在轨应用效果表明，使用该方法可有效提升控制系统异常检测的自主性和实时性，进一步推广应用可广泛提升航天器控制系统鲁棒性和健壮性，提高航天器在轨全生命周期稳定运行能力。
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公开(公告)号：CN111913469A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010700657.4
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及一种航天器控制系统在轨稳定运行能力构建方法，可用于控制系统地面研制和在轨飞行全生命周期，其设计方法广泛适用于高中低轨道卫星和飞船、空间站、深空探测器等航天器，以提升航天器全生命周期的鲁棒性为目标，提出以数据保护能力、数据剔野能力、异常检测能力、软故障自恢复能力、硬故障自重构能力、欠配置运行能力共计“六个能力”为支撑的航天器控制系统在轨稳定运行能力构建方法，在控制系统方案设计和技术设计中遵照该方法可使航天器姿态及工作模式维持于稳定、连续状态。
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公开(公告)号：CN111625931A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010350525.3
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/20 , G01M13/00 , G06F111/10
Abstract: 一种基于角动量守恒的航天器控制执行机构异常检测方法，适用于多种类型执行机构的航天器。本发明是将执行机构(动量轮、CMG和推力器)产生的力矩均统一描述成角动量形式的数学表达方式，将闭环系统动力学方程以角动量的形式描述，给出在不同类执行机构出现异常状态时的偏差角动量形式，根据执行机构异常问题的特点，确定了异常检测判断的规则，在此基础上，根据执行机构的安装与系统异常检测结果，定位异常的执行机构。方法具有较强的通用性，充分利用实际闭环系统与理论闭环系统给出相关的解析冗余信息，直接对异常执行机构定位，优化了当前型号中动量轮等角动量交换装置的异常判断方法，并提升了对推力器异常判断和定位能力。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN103466103A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310372791.6
申请日：2013-08-23
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种太阳敏感器故障情况下的对日定向姿态控制方法，利用单轴姿态测量实现双轴的太阳定向稳定控制。当其中一个太阳敏感器发生故障失效时，可利用另外一个健康的太阳敏感器测量信息，结合陀螺角速度测量，利用观测方程重构故障轴上的姿态，从而实现对日定向时的稳定姿态控制。本发明方法具有在太阳敏感器单轴测量故障情况下依然能够实现对日定向的能力，在实现上不需要在卫星上额外增加新的姿态测量设备，只需要在星上控制计算机内通过软件实现本方法即可实现故障情况下的双轴姿态控制，具有实现经济简单的特点，可用作卫星对日定向的一种备份方式。
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公开(公告)号：CN119305755B
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202411854515.8
申请日：2024-12-17
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种星体与旋转载荷联合自平衡角动量控制方法及装置，属于卫星姿态控制领域。方法包括：利用大角动量动量轮系在旋转轴方向的力矩输出能力，对载荷平台的起旋角速度运动轨迹进行规划；根据载荷平台的标称旋转惯量以及规划中载荷平台的起旋角速度，实时估算载荷平台的起旋控制力矩；基于整星角动量守恒原理，将载荷平台的起旋控制力矩引入至卫星平台动量轮的反馈控制力矩，以计算起旋过程中利用第一控制电压控制大角动量动量轮系对起旋轴方向的卫星姿态控制，利用第二控制电压控制大力矩动量轮系对另外两个旋转轴方向的卫星姿态控制。本发明能够在大载荷速度调节过程中进行卫星平台角动量控制，实现整星零动量控制。
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公开(公告)号：CN119309577B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411845227.6
申请日：2024-12-16
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种高动态载荷的多信息融合姿态确定方法和装置，属于卫星姿态控制领域。方法包括：卫星在星敏不可见天区内，利用陀螺的姿态外推进行载荷平台定姿；卫星进入星敏可见天区时，利用星敏测量姿态进行陀螺的姿态四元数重置，并基于重置后的姿态四元数进行陀螺姿态外推，以利用陀螺的姿态外推联合星敏修正进行融合定姿，且在可见天区的前半弧段使用第一双星敏组进行融合定姿，在可见天区的后半弧段使用第二双星敏组进行融合定姿；每一个双星敏组中的两个星敏感器为一体化安装，且每一个双星敏组中的两个星敏感器在YOZ平面的投影重合。本发明可以保证高动态载荷的星敏测量精度，满足光学卫星在轨载荷平台高速运动特性下的定姿精度需求。
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