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公开(公告)号：CN111896027B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202010682507.5
申请日：2020-07-15
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种考虑地形起伏的测距敏感器仿真建模方法，通过下述方式实现：S1、以当前星下点地形高程所对应的待测星体表面作为基准平面，确定测距波束所在地形范围内地形最大高程；S2、根据确定的地形最大高程确定波束搜索起点，按照预设的步长进行粗搜索，搜索波束与地形交点，当波束某个位置对应高度小于地形高度时，采用二分法精细搜索波束与地形的交点，直到测距精度满足要求。
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公开(公告)号：CN114152261A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111131403.6
申请日：2021-09-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种地外天体着陆过程自适应导航修正方法和系统，该方法包括：依次解算得到测距敏感器各个波束对应的高度修正量，并对解算得到的测距敏感器各个波束对应的高度修正量进行加权融合处理，得到全局高度修正量；根据得到的全局高度修正量，对由惯导解算输出的着陆器位置进行自适应修正；依次解算得到测速敏感器各个波束沿着波束方向的速度修正量，并对解算得到的测速敏感器各个波束沿着波束方向的速度修正量进行三维合成，得到全局速度修正量；根据得到的全局速度修正量，对由惯导解算输出的着陆器速度进行自适应修正。本发明通过将惯导的输出值与测距、测速敏感器的测量值进行有效融合，实现了着陆器相对于火星表面的高度和速度的精确估计。
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公开(公告)号：CN114018281A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111108914.6
申请日：2021-09-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种地外天体进入过程导航避障系统的挂飞支持系统及方法，该系统包括：温控子系统，用于对相控阵测距测速敏感器进行温度控制；导航基准外测子系统，用于提供高精度导航外测基准数据；挂飞数据采集子系统，用于接收并存储高精度导航外测基准数据、以及惯性测量单元和相控阵测距测速敏感器提供的测量数据；完成高精度导航外测基准数据、各测量数据之间的自动时间尺度对齐；挂飞试验控制子系统，用于接收并存储导航避障最小系统输出的遥测、遥控数据。本发明将进入过程的导航和避障支持设备集成为单一支持系统，支持导航和避障同步试验，提高了试验验证的可信度；通过设备复用，可有效降低成本。
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公开(公告)号：CN113935151A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111070274.4
申请日：2021-09-13
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种火星EDL过程变结构多体耦合动力学建模及解算方法，属于航天器制导、导航与控制技术领域。本发明包括如下步骤：构建火星EDL过程变结构多体耦合动力学模型；构建火星EDL仿真环境，使用所述火星EDL过程变结构多体耦合动力学模型模拟火星EDL的动力学过程，并进行解算，获得探测器本体的轨道和姿态信息；所述火星EDL的动力学过程包括大气减速、配平翼展开、弹伞、伞降、抛大底、抛背罩。
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公开(公告)号：CN113885352A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111114675.5
申请日：2021-09-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明涉及一种火星EDL全过程自主GNC数学仿真验证系统，主要包括EDL环境仿真子系统、进入舱仿真子系统(含EDL过程进入舱动力学高精度仿真器、EDL过程导航图像高精度仿真器)、火星EDL过程数学仿真总控子系统、火星EDL过程可视化仿真子系统和GNC模拟子系统以及相应的接口。通过该数学仿真系统可全面、系统、连续、充分和方便地验证火星EDL整个飞行过程的GNC方案和算法、自主管理技术以及与地面协同工作、飞控支持与仿真能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111351490B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202010245815.1
申请日：2020-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种行星着陆过程惯导基准快速重建方法，属于航天器自主导航技术领域，包括如下步骤：S1、建立第一惯性基准坐标系，利用着陆器的惯性测量单元输出的角度增量进行姿态外推，获得着陆器的惯性姿态；S2、对着陆器的高度进行估计，对着陆器的天底向量进行第一状态估计；S3、根据着陆器的测速敏感器测量的速度和S1中所述的着陆器的惯性姿态，对着陆器的天底向量进行第二状态估计；S4、利用S2中所述高度估计和着陆器的天底向量第一状态估计、S3中所述着陆器的天底向量的第二状态估计，获得行星着陆过程的天底向量最终估计值，重建着陆器在行星着陆过程中的惯导基准。本发明方法对两种天底向量进行融合，有效地提高了基准重建的收敛速度。
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公开(公告)号：CN108594802B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201810168097.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种探测器目标着陆区域确定及避障制导方法与装置，属于航天器制导、导航与控制技术领域。所述方法包括：当探测器转入动力下降过程时，获取天体表面着陆区域图像，并判断所述探测器的速度方向与当地垂向方向的夹角是否在预设范围内；若是，则根据所述探测器的速度方向，将所述着陆区域图像划分成两个子区域，将障碍物少的子区域作为目标着陆区域；若否，则以所述着陆区域图像的几何中心为中心，将所述着陆区域图像划分成四个子区域，将障碍物少的子区域作为目标着陆区域。本发明既实现了初步避障制导，又避免了背罩等抛弃物在动力下降过程中对探测器的干扰、碰撞等影响，显著减少了动力减速过程中的推进剂消耗。
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公开(公告)号：CN112066999A
公开(公告)日：2020-12-11
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：CN111637896A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010398979.8
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开一种基于星历约束辅助的自主天文导航方法，属于深空探测技术领域。本方法基于火星环绕段动力学模型建立导航状态方程，以火星卫星为导航目标天体建立导航观测模型，结合非线性滤波算法进行自主天文导航，在此基础上引入导航目标天体星历误差约束，采用概率密度函数截断法对滤波结果做进一步修正，能够保证滤波收敛并有效提高导航精度。
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公开(公告)号：CN111026142A
公开(公告)日：2020-04-17
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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