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公开(公告)号：CN116860310A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310753072.2
申请日：2023-06-25
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F8/70 , G06N3/0985 , G06N3/092
Abstract: 一种航天器在轨博弈智能生成开发平台，包括太空博弈场景环境开发组件、动力学模型组件、网络模型生成组件和可视化与效能评估组件，太空博弈场景环境开发组件生成环境模型，与网络模型生成组件交互，完成学习训练；动力学模型组件能够根据博弈任务和学习训练的需要，在决策层或执行层对真实场景进行模拟；网络模型生成组件对神经网络中神经元之间连接的权值进行调整，生成最优化的网络模型；可视化与效能评估组件对博弈过程进行可视化，供用户对任务的执行效能进行直观评价。本发明通过统一的接口建立标准化的任务场景与标准化的学习算法之间的桥梁，为新场景、新任务下航天器智能控制的研究提供一个标准化的开发平台，提升了研制效率。
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公开(公告)号：CN111638721B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202010351875.1
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器三超控制全链路扰动传递验证系统及验证方法，所设计的方法用于定量分析光学载荷“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制技术。首先设计物理试验系统，由星体(采用三轴气浮台模拟)、主动指向超静平台、重力卸载支架、景物模拟器、平行光管等部分组成；然后依据物理模型建立结构‑控制‑光学分析模型，并以此进行控制器设计；最后通过实验定量分析三超控制的全链路扰动传递特性，实现扰振对三超平台观测图像质量影响的定量分析评估。
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公开(公告)号：CN113465570B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202110674031.5
申请日：2021-06-17
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：定义坐标系；根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。本发明能够实现气浮台本体系相对基准系初始姿态的确定。
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公开(公告)号：CN111625010B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202010350592.5
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于组合滤波的航天器三超近零误差跟踪控制方法，适用于目标跟踪且具有载荷超高精度确定需求的领域。与传统的航天器星体平台单级姿态控制不同，本发明针对具有“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等“三超”控制性能的航天器平台提出了基于组合滤波的星体‑载荷‑快反镜三级姿态协同控制方法，利用深度学习提高对目标的位姿解算，并从星体、载荷、快反镜三级系统逐级提高姿态控制精度，为光学载荷快速跟踪和高质量成像提供高精度姿态控制。本发明方法主要思路为：建立三级协同控制系统动力学模型；基于深度学习的目标航天器特征部位位姿解算；设计多级系统融合滤波器；设计三级协同控制系统控制器，包括带宽设计。
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公开(公告)号：CN111580532B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202010351845.0
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器多级系统的聚合分离三超控制方法，适用于天文观测、高分辨率对地观测等具有载荷超高精度确定需求的领域。针对具有“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制性能的航天器平台进行星体‑载荷‑快反镜三级姿态复合控制，从星体、载荷、快反镜三级系统逐级提高姿态控制精度，为光学载荷高质量成像提供高精度姿态控制。主要思路为：当航天器作快速机动任务时，载荷不进行姿态控制，通过对超静平台作动器设置较大控制参数实现聚合控制；当航天器做被动推扫观测任务时，对载荷进行姿态控制，通过对载荷控制器设置较小控制参数实现分离控制；当航天器做主动推扫观测任务时，通过对载荷控制器设置适中控制参数实现协调控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115892513A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211321284.5
申请日：2022-10-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种主动指向超静平台位移敏感器配置与故障诊断方法，适用于一类敏感器可进行冗余配置的并联机构。首先，提出高可靠性的敏感器配置方法，在作动器外配置位移敏感器；然后，针对不同主动指向超静平台构型，给出维持工作的最小敏感器组合和降配置控制方法；最后，针对不同位移敏感器组合，设计分层次故障诊断方法，实现同样条件下尽可能延长主动指向超静平台的寿命。
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公开(公告)号：CN115755598A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211352289.4
申请日：2022-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种智能航天器集群分布式模型预测路径规划方法，包括以下步骤：根据航天器集群的路径规划目标确定集群中各航天器的目标轨道参数和初始轨道参数；建立航天器动力学模型，并采用状态向量描述航天器的运动状态和轨迹信息；确定各航天器路径规划的约束条件，分别构建各航天器的模型预测控制器，采用梅特罗波利斯－黑斯廷斯采样算法优化控制器参数，设定采样周期并对航天器轨道动力学模型进行离散化，将离散化的航天器轨道动力学模型作为预测模型，以目标轨道参数为控制目标，结合约束条件，对各航天器的轨迹分别进行模型预测控制。本发明解决了航天器集群在线实时生成轨迹问题，减小了计算量，提高了控制器鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115709809A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211351476.0
申请日：2022-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明提供了一种航天器自主绕飞与碰撞威胁规避的智能协同控制方法，包括以下步骤：利用混合状态机建立自主绕飞与碰撞威胁规避控制系统的混杂模型，给出各个状态对应的控制目标，基于状态机模型对绕飞航天器的行为状态进行监控和管理；设计运动规划器，给出绕飞航天器的参考运动轨迹，以保障航天器各个行为状态转换的柔顺性；针对目标航天器的机动参数不确定性，设计降阶观测器对未知机动参数进行估计，用于控制器设计；根据不同状态的控制目标，设计了多模态运动规划与控制策略，实现多模态自适应跟踪控制。本发明解决了航天器实现自主绕飞的同时能够有效规避空间目标的碰撞威胁事件，提高航天器的任务遂行能力和空间运行安全性。
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公开(公告)号：CN115688650A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211351367.9
申请日：2022-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/3315
Abstract: 本发明公开了一种基于MBSE的航天器软件时序设计方法，包括基于模型构建系统工作流图，建立系统时序数学模型，进行裕量设计分配。本发明基于模型的系统工程(Model Based Systems Engineering,MBSE)，面对星上自主闭环软件时序进行设计，以基于模型的系统工程的标准活动图、状态机图对飞行模式进行建模，可利用建模工具将底层元素集成起来，便于时序设计过程中的模型组织管理、迭代修改升级，这为星上自主闭环软件时序设计带来了极大的便利，提高了设计效率。
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公开(公告)号：CN115600104A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202210975712.X
申请日：2022-08-15
Applicant: 北京控制工程研究所(CN)
IPC: G06F18/214 , G06F18/2415 , G06F18/2135
Abstract: 本发明公开了一种基于物理行为特征的空间目标分类方法，包括如下步骤：根据在轨测量空间目标历史数据构建典型目标模型特征训练数据集；收集空间目标的物理特征参数获取空间目标特征样本信息；对空间目标特征样本信息进行主成分分析，建立特征向量序列；通过物理特征向量序列空间目标类型进行预判断，构建空间目标分类模型；利用训练数据集对分类模型进行训练；利用行为特征向量序列计算空间目标类型似然概率，输出到空间目标类型序列；对空间目标类型序列进行贝叶斯滤波，输出滤波后的空间目标类型作为空间目标类型。本发明实现了对空间目标类型的有效准确分类，并可根据在轨识别情况不断更新识别准确度，具有很强的实用性。
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