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公开(公告)号：CN111695564B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202010535877.6
申请日：2020-06-12
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 一种目标识别与导航方法，首先采用边缘检测算子提取目标图像的边缘点，然后四边界扫描边缘点，利用随机圆检测获取初始目标大小和位置，再利用霍夫变换进行圆检测，获取稳定的目标大小和位置，接着剔除无效边缘点，利用最小二乘拟合获取精确的目标大小和位置，最后解析探测器和目标距离以及目标位置矢量。本发明提供能够通过对星体目标成像并进行高可靠目标自主识别，并实时解算探测器与星体目标之间的距离和位置关系，以提高深空探测导航的自主性。
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公开(公告)号：CN111483617B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202010274480.6
申请日：2020-04-09
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种适用于火星探测的光照最优姿态机动路径规划方法，属于火星探测姿态控制技术领域，包含以下步骤：S1、根据探测器长期稳态为X轴指向太阳、‑Z约束对地的对日基准以及太阳翼可按照Y轴进行一维驱动的约束，将三维机动欧拉轴进行分解，保障机动过程太阳矢量最长时间在XOZ平面内，以保障在太阳翼一维驱动支撑下，最大性能的跟踪太阳，实现光照最优；S2、按照S1中投影分解的方案，分段规划姿态机动路径，结合飞轮最大能力，实现快速姿态机动。本发明以姿态机动过程最大程度保证太阳翼法线指向太阳为目标，综合考虑过程能源消耗，方法简单可行，为火星探测提供一种有效能源保障的在轨实施预案。
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公开(公告)号：CN107168347A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710321653.3
申请日：2017-05-09
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种火星探测器中继通讯可见弧段自主判别及驱动控制方法，包含深空探测过程中自主可通讯弧段的判别方法以及中继天线的驱动控制算法，利用中继通讯可见弧段器上自主判别方法，确定可中继通讯弧段的位置，规划姿态机动策略，保障探测器在中继通讯前提前机动到对火姿态；利用深空探测中继通讯驱动机构控制算法，实时产生控制指令驱动中继天线，保障在较短的中继通讯可见弧段内探测器与着陆器通讯成功。本发明具有保证探测器在到达中继轨道后能够根据着陆器位置信息自主判别中继通讯可见弧段，可提前规划姿态机动策略并计算中继通讯驱动机构控制指令，实现对着陆器的中继通讯的优点。
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公开(公告)号：CN112082560B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202010790133.9
申请日：2020-08-07
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种基于自主导航的火星制动策略在线制定方法，采用光学导航敏感器测量的像元坐标作为输入量，利用定增益扩展卡尔曼滤波算法进行导航滤波估计，基于导航滤波结果和微分修正算法在线实时制定中途修正策略，进入火星影响球后，以近火点为初始点火时刻，根据目标轨道参数计算轨控速度增量，并采用有线推力及中值寻优法计算制动捕获控制策略。本发明结合了自主导航、微分修正、中值寻优手段，以光学导航敏感器测量为基础，自主智能计算中途修正及近火制动策略，是后续深空探测任务实施的重要手段，对于降低地面测控压力有重要作用。
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公开(公告)号：CN111731512B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010365117.5
申请日：2020-04-30
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种基于太阳翼驱动控制的火星环绕器在线角动量管理方法，其方法为：基于探测器姿态动力学模型，分析动量轮控制力矩、太阳翼光压力矩、重力梯度力矩及喷气力矩的作用过程，建立动量轮累积模型；根据太阳翼光压力矩的作用过程，基于太阳翼一维驱动能力约束，联合喷气控制力矩共同实现动量轮的动量管理。本发明针对深空探测任务中采用长期对日姿态基准航行的探测器，采用基于太阳翼角度为控制量，整器角动量为目标量的闭环控制方法，降低喷气卸载频次1/2以上，提高整器寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111483618B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202010275165.5
申请日：2020-04-09
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 一种适用于火星探测的多指向驱动任务自主管理控制方法，包含以下步骤：S1、根据火星探测器的太阳翼安装和驱动轴、定向天线的驱动轴以及X中继天线的驱动轴的驱动约束，结合在轨太阳矢量、地球矢量及着陆器矢量，在标称姿态基准上建立可多指向覆盖的小幅动态姿态基准，提供多转动部件自主管理的可行姿态；S2、按照S1中建立的动态姿态基准，根据太阳翼转动范围约束、定向天线转动范围约束以及X中继转动范围约束，自主动态跟踪指向各自目标，在超出转动约束范围后，自主反馈姿态基准动态调整，实现多转动同时指向。本发明方法简单可行，减少不同转动部件在轨分时工作的压力。
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公开(公告)号：CN107462250B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201710736786.7
申请日：2017-08-24
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开一种用于火星探测器的自适应实时火星系统星历计算方法。本方法实时评估器上各星历计算方法的可实施性P，根据P值确定星历计算方法；同时根据要求的星历计算精度A，自动设置星历计算方法中采用的最小阶数：最后，采用最小阶数的星历计算方法计算火星系统星历值并输出。其效果是：本方法能有效的确定可行的最小阶数的星历计算方法。在保障星历计算精度A的前提下，既保证了器上算法的可靠性，又减小了器上计算量的要求。
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公开(公告)号：CN112082560A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010790133.9
申请日：2020-08-07
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种基于自主导航的火星制动策略在线制定方法，采用光学导航敏感器测量的像元坐标作为输入量，利用定增益扩展卡尔曼滤波算法进行导航滤波估计，基于导航滤波结果和微分修正算法在线实时制定中途修正策略，进入火星影响球后，以近火点为初始点火时刻，根据目标轨道参数计算轨控速度增量，并采用有线推力及中值寻优法计算制动捕获控制策略。本发明结合了自主导航、微分修正、中值寻优手段，以光学导航敏感器测量为基础，自主智能计算中途修正及近火制动策略，是后续深空探测任务实施的重要手段，对于降低地面测控压力有重要作用。
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公开(公告)号：CN111891402A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010623256.3
申请日：2020-06-30
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于自主机动的火星探测对地天线指向恢复方法，该方法的步骤包括：S1、在长期稳态飞行基准下，若高增益天线驱动异常，GNC根据最后一拍高增益天线驱动角，计算高增益天线对地指向目标姿态，自主规划机动路径机动至高增益天线对地指向目标姿态；S2、根据S1中的目标姿态计算，GNC根据器上飞轮力矩及角动量约束，自主进行路径规划，并计算机动路径过程中的控制四元数及控制用角速度；S3、若仍然无通信建立，则进入绕对日轴慢旋状态。本发明可根据在轨天线安装特性，自主进行无通信情况下的物理通信链路恢复，保障通信天线的对地姿态指向，保障该姿态下太阳翼具备驱动跟踪对日的能力。
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公开(公告)号：CN111483618A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN202010275165.5
申请日：2020-04-09
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 一种适用于火星探测的多指向驱动任务自主管理控制方法，包含以下步骤：S1、根据火星探测器的太阳翼安装和驱动轴、定向天线的驱动轴以及X中继天线的驱动轴的驱动约束，结合在轨太阳矢量、地球矢量及着陆器矢量，在标称姿态基准上建立可多指向覆盖的小幅动态姿态基准，提供多转动部件自主管理的可行姿态；S2、按照S1中建立的动态姿态基准，根据太阳翼转动范围约束、定向天线转动范围约束以及X中继转动范围约束，自主动态跟踪指向各自目标，在超出转动约束范围后，自主反馈姿态基准动态调整，实现多转动同时指向。本发明方法简单可行，减少不同转动部件在轨分时工作的压力。
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