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公开(公告)号：CN116954070B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202310777376.2
申请日：2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种航天器自主诊断重构过程的诊断与重构一体化设计方法，包括：建立航天器控制系统的连续时间状态方程和离散时间状态方程；根据离散时间状态方程得到与诊断时间相关的系统输入输出模型；根据系统输入输出模型得到与诊断时间相关的故障估计表达式；根据连续时间状态方程和状态反馈控制增益得到无故障情况下航天器的控制输入；根据与诊断时间相关的故障估计表达式和无故障情况下航天器的控制输入得到与重构时机相关的系统控制率。本发明可有效提升诊断重构过程的协同程度，同时优化诊断时间与重构时机，实现故障诊断与系统重构的一体化设计。
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公开(公告)号：CN116992202B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202310778585.9
申请日：2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种航天器可诊断性的表征、判定和量化方法，包括：利用航天器控制器数据和传感器数据构建可诊断性评价数据矩阵；对可诊断性评价数据矩阵进行融合得到融合矩阵；对融合矩阵进行正交三角分解得到数据特征矩阵；对数据特征矩阵进行奇异值分解得到过程矩阵；根据过程矩阵得到可诊断性评价参数矩阵；根据数据特征矩阵和可诊断性评价参数矩阵得到可诊断性评价方差矩阵；对可诊断性评价方差矩阵行丘拉斯基分解得到可诊断性评价特征矩阵；根据可诊断性评价参数矩阵和可诊断性评价特征矩阵得到航天器可诊断性量化指标；基于航天器可诊断性量化指标，判断航天器诊断能力的有无以及诊断能力的大小。本发明确保了航天器能够长期安全可靠运行。
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公开(公告)号：CN116880171B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202310780419.2
申请日：2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种航天器轻量化自主故障诊断方法，其中，该方法包括：建立航天器控制系统的状态方程；构建信息优选模型；根据信息优选模型构建优选等价空间模型；根据优选等价空间模型构建动态特征方程；根据故障时序、故障模式总数、用信息数量和动态特征方程，得到最优信息优选模型；根据最优信息优选模型得到航天器的轻量化故障诊断残差；根据航天器的轻量化故障诊断残差得到轻量化故障诊断残差的参数矩阵；根据轻量化故障诊断残差的参数矩阵得到轻量化故障诊断评价函数；根据轻量化故障诊断评价函数构建诊断阈值，根据诊断阈值判断航天器是否故障。本发明降低了器载计算机所需处理的信息维数，实现了航天器的自主故障诊断。
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公开(公告)号：CN118424302A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410139395.7
申请日：2024-01-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种用于附着地面试验验证的自转小天体等效模拟方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据试验场地尺寸以及附着起始高度确定小天体地形地貌的缩小比例。针对非极区附着地面试验，将小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕小天体模型做圆周运动的相对运动，实现探测器在非极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌相同。针对极区附着地面试验，小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕观测相机光轴方向自转的相对运动，实现探测器在极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌等效模拟。
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公开(公告)号：CN114577221B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202210102136.8
申请日：2022-01-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种只用观测信息的自主导航系统可观测性解析判定方法。包括：(1)首先对空间目标的图像特征信息进行提取。(2)根据提取的空间目标的各个图像特征信息，得到目标相对航天器轨道坐标系Ooxoyozo的指向角度信息及相对速率与相对距离的比值信息。(3)根据步骤(2)所述的指向角度信息可得到只用观测信息的系统可观测性解析判定准则。本发明获得的可观测性判定方法无需系统状态信息，只需要导航观测信息，同时获得可观测性判定准则具有解析形式，无需进行复杂的矩阵运算，适合在资源严重受限的航天器上进行计算。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117274374A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202310798223.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06T7/73 , G01C21/24 , G01C21/16 , G01C21/02 , G06T7/11 , G06T7/136 , G06T7/187 , G06T7/246 , G06V10/75
Abstract: 本发明空间暗弱目标自主导航的一种快速识别与高精度提取方法，包括：图像叠加；恒星识别；掩膜处理；构建匹配模板；卷积处理；分割阈值处理；连通域检测；提取目标区域和获得目标点位置。本发明在星敏感器性能有限条件下，实现了复杂空间背景下的空间暗弱目标快速识别与高精度提取。
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公开(公告)号：CN116954070A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310777376.2
申请日：2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种航天器自主诊断重构过程的诊断与重构一体化设计方法，包括：建立航天器控制系统的连续时间状态方程和离散时间状态方程；根据离散时间状态方程得到与诊断时间相关的系统输入输出模型；根据系统输入输出模型得到与诊断时间相关的故障估计表达式；根据连续时间状态方程和状态反馈控制增益得到无故障情况下航天器的控制输入；根据与诊断时间相关的故障估计表达式和无故障情况下航天器的控制输入得到与重构时机相关的系统控制率。本发明可有效提升诊断重构过程的协同程度，同时优化诊断时间与重构时机，实现故障诊断与系统重构的一体化设计。
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公开(公告)号：CN116931422A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310778568.5
申请日：2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种航天器轻量化自主系统重构方法，其中，该方法包括：建立航天器正常情况下的状态方程和故障情况下的状态方程；根据正常情况下的状态方程和故障情况下的状态方程，得到故障估计器；根据期望跟踪模型、正常情况下的状态方程和故障情况下的状态方程，构建标称控制器；根据期望跟踪模型得到重构控制器；根据标称控制器和重构控制器得到异常状态监测‑系统重构执行的处理机制。本发明有效降低了系统重构过程所需处理的数据量、突破器上资源的严苛约束，为实现航天器上自主系统重构提供解决方案。
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公开(公告)号：CN116882045A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310669868.X
申请日：2023-06-07
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F17/16 , G06F111/04
Abstract: 一种系统可观测度量化评估约束滤波方法，属于航天器自主运行技术领域。包括如下步骤：S1、建立航天器自主导航系统的动力学模型及观测模型；S2、给出系统Lie导数计算规则；S3、基于S2中所述的Lie导数构成可观测性矩阵；S4、基于S3中所述的可观测性矩阵，得到系统可观测度量化表征形式；S5、基于S4中所述的可观测度量化表征形式，给出基于可观测度量化评估的约束滤波方法。本发明状态更新约束形式通过系统可观测度量化评估获得，具有解析表达形式，计算复杂度较低，适合在航天器上进行，并确保了导航滤波状态更新满足动力学约束条件，导航滤波精度优于传统的最优滤波方法。
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公开(公告)号：CN116817897A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310638619.4
申请日：2023-05-31
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C21/16 , G06F18/25 , G06F30/20 , G01C11/00 , G06F111/08
Abstract: 本发明涉及自主光学导航的一种序列特征时空构建方法，属于航天器导航制导控制技术领域；建立未知环境中视觉辅助惯性导航的系统状态方程；从空间上选出视场中对导航精度贡献最大的未知陆标对应的图像特征；观测陆标，观测信息作为卡尔曼滤波器的输入，获得各状态变量的最优估计；以各状态变量的最优估计作为导航参数，进行着陆器的着陆导航；计算下一观测时刻；重新观测陆标，获得各状态变量的最优估计；以各状态变量的最优估计作为该时刻的导航参数进行着陆器的着陆导航；本发明通过求解使提出的深度误差模型最小的观测间隔时间，得到两次观测之间最优的观测间隔，能有效减少不必要的观测，大幅降低图像处理带来的计算负担。
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