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公开(公告)号：CN103049921B
公开(公告)日：2015-07-08
申请号：CN201210519685.1
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06T7/60
Abstract: 一种用于深空自主导航的不规则小天体图像质心确定方法，根据地面数据所生成的小天体三维形状模型确定其质心坐标系，根据不同方位的成像，建立小天体不同方位下的Hu氏7类归一化不变中心矩，在该方位下给出对应当前形心的质心修正系数，形成模型库；根据当前时刻拍摄图像，对小天体的轮廓进行提取；对轮廓二值图像计算一阶矩，即形心作为中心，计算Hu氏的归一化一类和二类二阶不变中心矩；计算二阶中心矩，进行后续匹配操作，如果匹配不成功，则继续计算三类至七类三阶中心矩，然后进行补充匹配；将计算出的中心矩与模型库中存储的中心矩进行匹配，当相似度满足设定阈值条件时，则认为当前位置匹配完成，将当前的形心利用质心系数进行修正。本发明保证在不同方位下质心输出的一致性。
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公开(公告)号：CN103034232B
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201210519519.1
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种基于分层结构的深空探测器GNC系统自主故障处理和保护方法，(1)根据FMEA结果，对导致其他部件或部件内其他部分永久性损坏或失效的故障，进行硬件保护；对于其他故障，采用红线法判断采集的测点数据是否正常，将部件的状态进行标志，并提交给控制器供系统级故障诊断使用；(2)利用提交到控制器的状态信息及测点数据，进行故障诊断，如果存在硬件冗余或解析冗余，则将故障部件切换为正常的冗余部件，如果不存在硬件冗余或解析冗余，则转步骤(3)；(3)当步骤(2)不能定位故障源或故障源无冗余备份替换，且检测出姿态超差，指向失控时，则转入对日定向模式，并关闭深空探测器飞行非必须设备以减少电能消耗；当探测器失控，推进系统乱喷气，星体翻滚，则关自锁阀，转入停控模式，以节省探测器的推进剂消耗。
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公开(公告)号：CN103017788B
公开(公告)日：2015-02-11
申请号：CN201210519647.6
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于信息融合的星际自主导航地面试验验证系统，包括：导航敏感器、动态天体模拟器、X射线脉冲星信号模拟器、导航计算模块、遮光罩、仿真总控模块和机械转台，导航敏感器安装在机械转台上。仿真总控模块发送指令给导航计算模块，导航计算模块接收到指令之后控制导航敏感器对动态天体模拟器生成的天体图像成像，并将所述天体成像结果发送给导航计算模块，导航计算模块接收成像结果后计算出航天器的位置信息；同时导航计算模块还根据接收到的X射线脉冲星模拟器的脉冲信号计算出航天器的位置信息，然后通过信息融合算法计算出航天器的位置信息。本发明增强了自主星际导航技术地面仿真验证的真实性和可靠性。
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公开(公告)号：CN104103070A
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201410225479.9
申请日：2014-05-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06T7/00
Abstract: 一种基于光学图像的着陆点选取方法，首先利用光学成像敏感器获取着陆区域的光学图像，并划分成网格，将每个网格的中心作为待选着陆点。然后对所有像素点按照K均值聚类的方法进行分类，将分类结果中最亮类和最暗类中的所有像素点作为障碍点。随后对于每一个网格，搜索区域障碍点的个数，在求取搜索区域灰度均方差的基础上，计算得到每个待选着陆点对应的安全度数值。对安全度数值从小到大排序并选取前J个对应的待选着陆点为初定着陆点，并对安全度数值归一化处理，然后计算J个区待选着陆点对应的燃料消耗值并归一化处理。最后综合安全度数值和燃料消耗值，确定出最终的着陆点。本发明方法计算量小，精度高，适用于着陆器的实时着陆计算。
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公开(公告)号：CN103863579A
公开(公告)日：2014-06-18
申请号：CN201410125842.X
申请日：2014-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种深空探测返回过程的预测校正制导方法，步骤为：（1）确定所述深空探测返回过程轨迹预测采用的倾侧角剖面；（2）迭代计算当前点倾侧角的幅值|σ0|；（3）将返回器的跳跃式再入飞行轨迹分为以下几个阶段：初始再入段、首次再入下降段、首次再入上升段、开普勒段和最终再入段，并且确定返回器的最终制导律为：当返回器处于初始再入段、首次再入下降段、首次再入上升段或最终再入段时，使用步骤（2）确定的所述当前点倾侧角σ0的幅值|σ0|进行制导；当返回器处于开普勒段时，使用|σ0|=180°进行制导，从而完成所述深空探测返回过程的预测校正制导。本发明针对深空探测返回过程，在轨迹的开普勒段设计制导律实现过载抑制，以保证返回器安全、精确着陆。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103662092A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310685321.5
申请日：2013-12-13
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种衔接主减速和接近段的预测校正方法，步骤为：计算主减速段制导参数；基于主减速段制导参数和探测器当前状态进行快速调整段终端预测；基于接近段入口条件修正主减速段制导目标；判断是否满足主减速切换条件，如果满足，则切换到快速调整制导；否则重新计算步骤（1）～（3），直到满足主减速切换条件；利用切换时刻状态确定快速调整段制导参数；根据快速调整段制导参数确定当前制导指令；利用当前状态规划接近段入口制导指令；快速调整段当前制导指令与接近段入口制导指令夹角小于设定值或制导时间完成，切换到接近段制导。本发明保证了接近段入口对姿态、高度、速度和加速度的需求，满足了探测器从主减速段平缓过渡到接近段的要求。
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公开(公告)号：CN102999042A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210504945.8
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 深空探测器GNC系统分层自主故障诊断方法，(1)建立故障-测点关联矩阵；若根据故障-测点关联矩阵能够唯一确定故障模式，则该故障模式即为诊断结果；否则转步骤(2)进行组件级故障诊断；(2)利用GNC系统敏感器之间的冗余关系以及执行机构输入输出关系的一致性进行故障诊断，得到发生故障的部件；若不满足冗余关系转步骤(3)进行系统级故障诊断；(3)判断GNC系统是否为最小系统，若不是最小系统，则解算探测器的理论角速度，根据理论角速度与敏感器测量角速度的一致性诊断出具体发生故障的部件；否则转步骤(4)；(4)累计推力器三轴各方向的喷气时间，在规定的时间内，如果三轴任一方向的累计喷气时间超过预先设定的阈值，则GNC系统存在故障，否则GNC系统正常。
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公开(公告)号：CN102997923A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210504762.6
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种基于多模型自适应滤波的自主导航方法，基本方法为：首先，选择航天器的位置和速度矢量作为状态变量，选取不同的初始状态建立多个模型，用于描述航天器初始误差；其次，针对多个模型建立多个并行扩展卡尔曼滤波算法，分别进行滤波，获得多个状态估计值；再次，根据各个并行扩展卡尔曼滤波算法的状态估计值与观测量相符合的程度计算相应的滤波权值；最后，根据滤波权值计算各个并行扩展卡尔曼滤波算法的状态估计值的加权和，得到导航滤波结果。该方法能够解决航天器初始位置误差影响航天器自主导航性能的问题，达到增强导航滤波收敛性和快速性的目的。
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