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公开(公告)号：CN119840865A
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202411849667.9
申请日：2024-12-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的航天器构型保持姿轨耦合协同迭代学习控制方法，属于空间技术领域。本发明实现方法为：基于李群SE(3)框架建立六自由度动力学模型，充分考虑实际工程中推力器安装误差导致的姿轨耦合问题，提高构型保持精度，并避免传统六自由度对偶四元数表示方法中导致的退绕问题。在此基础上，设计协同迭代学习控制方法，实现在精确扰动模型未知的情况下，通过迭代学习抵消扰动对构型保持的影响，兼顾调节时间和稳态误差，实现在调节时间较短的同时还能够有较小的稳态误差，即通过姿轨耦合协同迭代学习控制实现航天器高精度六自由度构型保持。本发明能够不依赖于精确扰动模型，缩短调节时间，减少稳态误差，提高航天器构型保持的速度和精度。
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公开(公告)号：CN116540774A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310624775.5
申请日：2023-05-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的空间非合作机动目标多约束附着制导方法，属于航天器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：建立视线坐标系下的相对动力学模型，通过简化视线相对动力学模型，将航天器运动分解为考虑附着角度约束的侧向运动与需要考虑终端位置与速度约束的纵向运动，并分别构建制导律；引入制导参数自适应调节方法，在考虑附着角度约束的同时降低目标机动引起的附着位置与速度误差；在极端情况下定向附着目标困难时，通过优化角度约束系数熔断策略，提高附着位置与速度精度，实现空间非合作机动目标多约束附着制导。本发明构建的解析制导律计算效率高，能够同时对附着位置、速度和角度进行约束，并在兼顾附着角度的基础上提高附着位置与速度精度。
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公开(公告)号：CN116090215A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310026242.7
申请日：2023-01-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种行星着陆自主光学导航陆标鲁棒优选方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：利用着陆器高度信息确定像平面投影到行星表面的尺度，根据几何关系推导出视场的四边形顶点表达式；利用视场顶点偏差与着陆器位姿误差相互关系，将位姿不确定性转换到视场顶点不确定性，利用误差椭圆描述视场顶点不确定性分布；筛选公切线交点构成的四边形区域即为着陆器位姿不确定性下的视场交集；利用标称轨迹和相机参数预估视场序列，结合视场交集获取方法得到视场交集序列，视场交集序列通过离线预估得到，减小着陆器星载计算量；利用导航系统可观测性建立陆标优选指标，对视场交集序列内陆标优化选取，减弱位姿不确定对选取陆标的影响。
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公开(公告)号：CN116088555A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310167446.2
申请日：2023-02-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的小行星附着三节点柔性探测器目标导向姿态规划方法，属于航天器姿态控制与规划领域。本发明通过建立柔性三节点形变与内力方程，构建节点平面耦合动力学模型，实现对柔性三节点探测器的姿态描述和动力学约束表征；本发明通过构建局部优化扩展策略改进RRT算法，将目标姿态对应的终端状态设置为扩展的目标状态点，增强沿姿态路径机动的目的性；以缩短到目标姿态的距离为优化目标，结合节点平面耦合动力学模型构建二次规划问题；本发明通过基于局部优化扩展策略的改进RRT算法求解所述二次规划问题，保证在多约束下姿态机动平稳无退绕到达目标姿态，能够实现柔性探测器姿态机动平滑稳定，实现小行星探测器的柔性附着。
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公开(公告)号：CN115924125A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211485610.6
申请日：2022-11-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的一种火星进入段抗饱和轨迹优化方法，属于飞行器制导控制领域。本发明实现方法为：将跟踪该阻力加速度曲线得到的倾侧角定义为计算倾侧角；采用三水平正交表选取气动参数扰动组合，进而构建计算倾侧角对扰动组合的敏感性公式，通过所述敏感性公式量化气动参数扰动对计算倾侧角的影响；为了满足着陆器在气动扰动下的终端约束要求和抗饱和能力的要求，分别设计终端约束优化指标和基于敏感性公式的抗饱和优化指标，对高度航程约束指标、抗饱和指标两个优化指标进行线性加权，得到提高抗饱和能力的进入轨迹优化综合指标。利用优化方法对上述综合指标进行优化，得到优化后的倾侧角‑能量剖面，跟踪该剖面后得到抗饱和进入轨迹。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112631285A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011441900.1
申请日：2020-12-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开的小天体附着自主避障轨迹快速生成方法，属于深空探测技术领域。本发明通过“地形走势实时拟合”加“避障轨迹快速更新”的组合实现自适应避障制导。星载计算机根据激光测距仪测得的小天体表面高程信息序列，对地形走势进行拟合。使用当前地形拟合曲线终点的斜率以直线的形式向前延伸，对前方地形走势进行判断，评估当前飞行轨迹安全性。当前满足预设安全性要求时，按照解析能量最优制导律进行制导。当前不满足预设安全性要求时，通过调节三个方向的推力输出比例实现对轨迹几何曲率的调整，实现对参考避障轨迹的跟踪。循环进行上述地形评估和避障机动，最终达到在尽可能避免推力饱和的条件下实现地形障碍规避，完成安全附着的目标。
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公开(公告)号：CN107323691B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201710536797.0
申请日：2017-07-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的一种多约束火星大气进入预测制导方法，属于深空探测技术领域。本发明通过以火星大气进入过程中的峰值过载作为性能指标，得到使得峰值过载最小的预测制导方法，最大限度地抑制火星大气进入过程中的峰值过载，为探测器在不确定的火星大气中飞行提供过载安全裕度。将所预测的末端航程与目标末端航程的偏差作为开关时机的非线性方程，求解非线性方程得到开关时机，提高末端位置精度。本发明还通过将实际末端位置与期望末端位置的偏差取作性能指标，对偏差性能指标取极小值来确定开关时机，避免求解非线性方程时可能出现的无解的情形，提高预测制导方法的稳定性。
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公开(公告)号：CN109212976A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811380868.3
申请日：2018-11-20
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的输入受限的小天体软着陆鲁棒轨迹跟踪控制方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法包括如下步骤：步骤1、建立小天体着陆动力学模型；步骤2、建立小天体软着陆T-S模糊模型；步骤3、采用步骤2中的小天体软着陆T-S模糊模型确定控制器综合条件，实现复杂扰动和不确定以及推力器幅值受限的条件下，小天体表面特定位置的精确软着陆。本发明通过小天体软着陆T-S模糊模型得到鲁棒控制器的综合条件，实现复杂扰动和不确定以及推力器幅值受限的条件下，小天体表面特定位置的精确软着陆。
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公开(公告)号：CN105115512B
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201510611464.0
申请日：2015-09-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种火星大气进入段侧向预测校正制导方法，涉及侧向预测校正制导方法，属于深空探测技术领域。本发明在已有纵向预测校正制导方法的基础上，将预测校正方法引入探测器侧向运动的制导律设计中。首先，确定着陆探测任务所需的侧向运动约束条件，以确定探测器在进入段所需倾侧角反转次数；然后，求解侧向运动约束条件确定探测器倾侧角反转时刻的能量，在探测器能量超过倾侧角反转时刻能量时，进行倾侧角反转。在达到该约束条件后进行下一次倾侧角反转能量确定；最后，结合倾侧角反转时刻能量以及纵向制导律确定当前制导周期最终制导输出。本发明可在保证开伞点位置精度同时，根据任务需要对进入轨迹的侧向运动进行灵活规划，且节约燃料。
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公开(公告)号：CN104635488A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201410767112.X
申请日：2014-12-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的一种火星大气进入段鲁棒预测制导方法，涉及适用于模型不确定条件下的制导方法，属于航天器在火星大气进入过程的制导领域。本发明将预测制导方法分为周期间预测制导指令的自适应生成和周期内预测制导指令的自适应生成，通过周期间预测制导指令的自适应生成和周期内预测制导指令的自适应生成修正模型不确定导致的开伞位置偏差sf，提高开伞位置偏差对模型不确定性的鲁棒性，从而降低现有火星大气进入段预测制导算法对模型不确定敏感度，提高在较大模型不确定条件下的开伞精度。此外，本发明在进行制导指令自适应修正的过程中，可克服或抑制周期间制导指令生成时采用数值求根方法所可能导致的不收敛的情形。
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