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公开(公告)号：CN113722958A
公开(公告)日：2021-11-30
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模型。本发明能够在满足任务需求下显著提升引力场建模的效率。
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公开(公告)号：CN111428186B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202010212017.9
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种从Halo轨道出发的近地小行星可达性快速评估方法，属于航空航天技术领域。该方法利用雅克比积分常数，推导出了总速度增量关于停泊轨道雅克比常数的解析表达式，该过程不需要进行复杂的优化计算、Halo轨道以及不变流形的计算，只需要借助推导出的解析公式并结合发射机会搜索，便可以快速得到从Halo轨道出发进行小行星探测过程中的速度脉冲，可以大大降低计算成本，提高计算效率。在任务设计初级阶段可以提供适合探测的小行星集合，降低了任务设计难度。
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公开(公告)号：CN112241177B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202011233441.8
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的基于时间线状态路标的启发式航天器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：根据子系统内部约束特点，综合考虑航天器结构、任务需求、设备状态和航天器能力四项因素，对航天器的构成、资源、分系统功能以及需要满足的各种约束条件进行描述。针对航天器系统约束复杂的特点，利用状态之间的约束关系建立状态评价图。同时，根据状态评价图获取状态路标集合并构建启发式信息，根据启发式排序结果引导规划搜索方向，输出最终的基于时间线状态路标的启发式航天器任务规划求解结果，即完成航天器任务规划，缩减搜索空间，提高任务规划效率，进而保证航天器任务执行的成功率。
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公开(公告)号：CN112395795A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011303440.6
申请日：2020-11-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的小天体探测器多节点柔性连接方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：获取场景信息，包括小行星的重力加速度，节点数、节点初始速度及位置。将柔性机构等效为带阻尼的弹簧，考虑附着过程节点的弱引力连续碰撞，基于恢复系数法建立瞬间碰撞模型，获取碰撞后的节点速度值，通过探测器多节点耦合运动模型生成多节点运动轨迹，获取多节点网络的稳定附着时间与节点附着误差。通过遍历网络所有节点删除非连通网络，计算剩余网络相关指数。根据不同网络指数下多节点网络的平均稳定附着时间与平均最大附着误差，建立多节点连接网络的评价函数，通过最小评价函数值建立对应的多节点柔性连接方式，实现小天体探测器多节点柔性连接。
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公开(公告)号：CN112241177A
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN202011233441.8
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的基于时间线状态路标的启发式航天器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：根据子系统内部约束特点，综合考虑航天器结构、任务需求、设备状态和航天器能力四项因素，对航天器的构成、资源、分系统功能以及需要满足的各种约束条件进行描述。针对航天器系统约束复杂的特点，利用状态之间的约束关系建立状态评价图。同时，根据状态评价图获取状态路标集合并构建启发式信息，根据启发式排序结果引导规划搜索方向，输出最终的基于时间线状态路标的启发式航天器任务规划求解结果，即完成航天器任务规划，缩减搜索空间，提高任务规划效率，进而保证航天器任务执行的成功率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112051854A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202011005654.5
申请日：2020-09-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开的一种考虑复杂约束的月球软着陆最优轨迹快速规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：对月球软着陆轨迹规划问题进行离散化处理，将轨迹规划问题转化为有限维变量和约束的非线性规划问题；利用饱和函数变换对非线性规划问题中的约束进行等价变换，将非线性不等式约束转化为拓展状态空间下的等式约束；对等价变换后的非线性规划问题的约束进行凸化处理，将扩展后的状态变量的置信区间作为惩罚项加入到性能指标中，提升序列迭代的收敛性,最后应用凸优化求解器序列求解凸化子问题，直至获得收敛的月球软着陆最优轨迹，实现月球软着陆最优轨迹快速规划，提高月球软着最优轨迹规划效率、鲁棒性和约束处理能力。
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公开(公告)号：CN108128484B
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN201711366153.8
申请日：2017-12-18
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种双星系统的轨道保持方法，涉及一种采用线性二次型调节器跟踪控制实现双星系统轨道保持的方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法如下：利用简化双体动力学模型设计标称轨道，然后在精确的双体动力学方程下以标称轨道的初值得真实轨道，计算真实轨道与标称轨道的偏差，基于线性二次型调节器设计最优控制律，获得最优加速度，施加连续控制，使真实轨道收敛在标称轨道附近，实现双星系统下的轨道跟踪和保持。本发明适用于存在初始误差和模型误差情况下的双星系统轨道保持，具有收敛性好，保持精度高等特点。
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公开(公告)号：CN107688351B
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN201710766918.0
申请日：2017-08-31
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种航天器两脉冲相对悬停方法，属于航空航天技术领域。本发明首先建立相对运动的解析动力学模型和状态转移矩阵；在求解两脉冲相对悬停轨迹的时先给定第一次脉冲和第二次脉冲在相对系下的位置，给定两脉冲悬停的周期从而确定两次脉冲之间悬停轨迹历时；通过状态转移矩阵和悬停周期分别确定两脉冲大小和脉冲时刻对应的相对速度；然后通过将悬停周期总时间等分成序列，并求解得到每一个时间节点对应的状态量，通过绘制状态量里面的位置序列得到两脉冲悬停轨迹，即实现两脉冲悬停。具有如下优点：鲁棒性强、可重复性高；灵活性高，机动脉冲小；对航天器轨道高度没有严格限制和约束；对目标相对区域悬停轨迹的适用范围广。
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公开(公告)号：CN108100307A
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201711264944.X
申请日：2017-12-05
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: B64G1/105 , B64G1/242 , B64G2001/1064
Abstract: 本发明公开的一种用于复杂约束下低能量小天体精确探测轨道转移方法，属于航空航天技术领域。本发明首先确定探测轨道设计任务所需满足的多种复杂非一致强耦合约束，建立多种复杂非一致强耦合约束与轨道设计参数的映射关系；在质心旋转坐标系下建立探测器动力学方程；通过建立的线性化探测器动力学方程提供初值，采用非线性降维方法和二阶微分修正得到星历模型下精确的拟周期轨道；基于星历模型下精确的拟周期轨道，采用拟流形扰动法优化获得转移轨道初值；针对多种复杂非一致强耦合约束对得到的转移轨道初值进行修正，获得精确的低能量转移轨道。本发明具有效率高、收敛性好、转移所需能量小的优点。
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公开(公告)号：CN108082538A
公开(公告)日：2018-05-29
申请号：CN201711366134.5
申请日：2017-12-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的一种考虑始末约束的多体系统低能量捕获轨道方法，特别涉及一种考虑初始和终端状态约束的低能量捕获轨道方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：基于多体系统和弱稳定边界理论，利用太阳的引力作用辅助行星捕获，通过对到达天体的双曲线轨道倾角进行筛选并施加轨道修正，实现满足终端约束的捕获轨道设计，利用B平面参数实现精确的从地球出发的星际转移轨道和弱稳定边界轨道的匹配，探测器仅通过两次制动和一次轨道修正最终进入任务轨道。本发明具有所需速度增量小、适用范围广、方法易实现的优点。
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