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公开(公告)号：CN105301958A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510733982.X
申请日：2015-11-03
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开的一种基于气动力辅助的平衡点周期轨道捕获方法，涉及一种太阳-行星-探测器三体系统下周期轨道的捕获方法，属于航空航天技术领域。本发明通过建立探测器在气动力下的运动方程，并确定探测器在大气内运动的控制量变化规律，利用探测器进入行星大气的一段轨道将星际转移轨道与平衡点周期轨道的稳定流形相连接，实现行星-太阳-探测器三体系统的周期轨道捕获。探测器首先进入行星大气，利用气动力辅助减速，并在离开大气时进入行星-太阳-探测器三体系统下的稳定流形，沿稳定流形无动力滑行至周期轨道实现捕获。本发明具有所需速度增量极小，捕获机会多，灵活性高的特点，适用于具有大气的行星平衡点周期轨道捕获。
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公开(公告)号：CN103158891B
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201310067934.2
申请日：2013-03-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G99/00
Abstract: 本发明涉及一种飞越小天体的目标选择方法，尤其涉及一种从动平衡点轨道出发飞越小天体的目标选择方法,属于航空航天技术领域。首先，根据时间约束和测控通信距离约束进行飞越目标的初选；然后，再根据小天体的物理特性和探测器飞越成像约束对目标进行进一步筛选；最后，根据探测器所能提供的速度增量约束，选择出备选目标。本发明方法通过任务时间与测控通信距离约束、小天体物理特性和探测器飞越成像约束对小天体星库的目标进行分层逐步筛选，最后进行速度增量的估算，给出备选目标，能够实现快速选择，具有计算量小、效率高等优点和效果。
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公开(公告)号：CN104477411A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410854092.X
申请日：2014-12-31
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/10
Abstract: 本发明涉及一种基于速度庞加莱截面双小行星系统周期轨道搜索方法，属于航空航天领域；包括以下步骤：1.获取小行星的质量和尺寸，进行归一化；2.建立系统旋转坐标系；3.选定搜索范围，沿X轴方向选择探测器初始位置，逐步增大初始速度，进行轨道积分，终止条件为穿过预定截面；然后根据终止点速度绘制庞加莱映射图；4.选择映射图中曲线穿过轴线临近的两个初始点，通过取初始状态平均值重新积分，得到新的穿越轴线的初始点，反复迭代，获得精确值；5.改变探测器的初始位置重复3，4步，直至取值涵盖所选搜索区域。对比已有方法，本发明方法具有效率高，搜索全面，计算简单等特点，适用于探测器对双小行星系统进行探测的轨道设计。
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公开(公告)号：CN102508999B
公开(公告)日：2014-12-31
申请号：CN201110310764.7
申请日：2011-10-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明为一种共面圆轨道间的小推力调相机动方法，第一步：计算初始相位差；第二步：计算内外旋策略机动参数；第三步：确定调相机动参数；本发明以轨道平近点角描述追踪航天器和目标航天器的相位关系，得到初始相位差与推力方向等参数的关系，在此基础上根据调相任务特点，得到了两种可行的调相策略，简化了算法复杂度；然后利用轨道平均技术，建立了调相变向时间和平均半长轴满足的非线性方程组，该方法组可通过简单的Newton迭代求解，增强了算法鲁棒性，提高了设计效率。该方法提供了调相方向的快速判别方法，能够为小推力调相轨道的精确设计提供合理可行的初值猜测。
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公开(公告)号：CN102424119B
公开(公告)日：2014-04-16
申请号：CN201110311060.1
申请日：2011-10-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G99/00
Abstract: 本发明为一种基于多项式逼近的行星际小推力转移轨道设计方法，首先设计变量初值猜测，给定转移轨道设计变量的初值猜测；然后计算探测器的始末端边界条件，其次采用第二类切比雪夫多项式拟合探测器的转移轨道，计算性能指标和约束条件；最后根据计算的性能指标判断是否满足最优性条件，根据计算的推力约束判断是否满足可行性条件，如果都满足，则优化成功，获得最佳转移轨道，如果有一项不满足，则调整第一步中设计变量的初值猜测直至优化成功。本方法利用切比雪夫多项式逼近小推力转移轨道形状，以时间为自变量避免了飞行时间约束；通过探测器始末端轨道状态约束确定多项式系数，该方法能够根据给定的始末端边界条件对不同任务类型的小推力转移轨道进行快速设计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115016512B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202210416815.2
申请日：2022-04-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/654 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开的基于动态窗口算法的小天体表面附着轨迹规划方法，属于深空探测器自主规划技术领域。本发明实现方法如下：建立着陆坐标系下的探测器动力学方程，将探测器的运动特性在着陆坐标系上的三个方向进行分析。根据探测器的机动性能计算探测器在单位时间内的运动窗口，即探测器的速度矢量集合，对速度集中的每一个速度进行轨迹模拟。设定评价函数评价集合中每一轨迹的得分，包括目标位置距离得分、障碍物距离得分和速度方向得分，选择最优的轨迹并记录其加速度、速度和位置。重复迭代直至探测器到达目标着陆点。本发明具有规划效率高、精度高、灵活性高、适应性高、可靠性高的优点，能够提高着陆的实时性、精确性和安全性，节省探测器燃料。
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公开(公告)号：CN113722958B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202111002679.4
申请日：2021-08-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/23 , G01V7/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的一种不规则形状小天体引力场高效建模方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：选定建模任务区，对任务区域内整个空间离散化处理，离散为一系列微小三棱锥空间；通过计算顶点处的二体引力加速度并与标称引力加速度作差，获取顶点处的引力场残差数据；通过重心插值获得三棱锥内部区域的引力场残差线性表达形式；对任务区域内全部的三棱锥遍历计算，将引力场残差数据转化为网格判断约束与线性插值形式；将引力场参数与二体引力加速度求和，得到基于网格判断的局部线性引力场模型；通过迭代给定该线性引力场的空间离散尺度，获得满足精度要求的小行星附近局部引力场
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公开(公告)号：CN114115308B
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202111335969.0
申请日：2021-11-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的一种引力波探测航天器姿态自主规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：根据引力波探测任务的轨道与姿态强耦合特性，构建带有终端状态强非线性约束的时间最省姿态规划问题；在该问题中，应用曲线拟合技术将终端状态约束拟合为时间与四元数的多项式函数；通过引入增广变量将该问题转化为带有矩阵约束的QCQP问题；使用半正定约束对该矩阵约束进行松弛，在性能指标中额外引入惩罚项对该约束的松弛程度进行最小化，得到一个近似凸优化问题；通过迭代求解该问题，获得原问题的最优姿态机动序列。本发明能够在保证建模真实、求解鲁棒的前提下，提高姿态规划效率，解决引力波探测任务姿态规划应用相关技术问题。
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公开(公告)号：CN114330012A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210005923.0
申请日：2022-01-05
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开的基于机器学习的引力波探测链路故障快速诊断方法，属于深空探测技术领域。本发明通过构建双层神经网络，外层网络实现引力波探测链路控制故障区域的检测，内层网络实现引力波探测链路控制故障区域内具体故障参数的辨识，在快速进行引力波探测链路故障检测的同时保证故障检测的准确性；本发明通过使用先验数据训练得到双层网络引力波探测链路故障诊断模型，在应用网络结构模型时能够快速对引力波探测链路的故障区域及具体参数进行快速辨识和诊断。根据本发明得到的引力波探测链路控制系统故障快速诊断结果，实现引力波探测断链预警，进行星间链路控制系统的修复调整，从而维持引力波探测星间链路的稳定。
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公开(公告)号：CN113962119A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111019996.7
申请日：2021-09-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/23 , G01V7/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的形状不规则双小行星系统相互作用高精度高效率建模方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立主小行星复合引力场模型，复合引力场模型通过残差引力场的高效数值插值方法，提高相互作用建模效率；建立次小行星有限元模型，计算域元节点对于相应域元的插值系数；根据复合引力场模型，确定每一个域元节点在主小行星引力场中的引力场参数；基于插值系数和前述引力场参数，确定每一个次小行星域元受到主小行星的作用，通过域元叠加实现双小行星系统相互作用的快速建模；根据当前双小行星系统的状态进行相互作用快速建模，将建模结果代入运动学方程，获得下一时刻系统状态，从而预测双小行星系统演化的过程。
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