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公开(公告)号：CN112859603A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110030436.5
申请日：2021-01-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的航天器灵活任务规划序列鲁棒执行方法，属于深空探测领域。本发明实现方法为：通过状态变量四元组x＝(V,T,σ,D)中可控性标识符σ(v)＝c或σ(v)＝u表示状态变量值v是可控的或不可控状态，建立具有不确定性的航天器任务规划模型PD＝(VP,VE,R)。将灵活区间的任务规划序列TL构造为具有不确定性的时间和逻辑关系执行网UEXN，随着时间推移，根据环境和航天器系统状态，逐步对UEXN进行逻辑条件和时间动态可控性判断，输出具有确定时间点的任务规划执行序列，提高不确定环境下航天器任务序列执行的鲁棒性，保证航天器在轨自主运行的安全性。在任务规划问题中不可控活动相同的情况下，活动持续时间不确定度增加，本发明在保证计算时间相近的基础上具有稳定性强的优点。
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公开(公告)号：CN110562493B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201910845476.8
申请日：2019-09-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的基于矢量轨迹的火星动力下降轨迹规划方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：在确定火星动力下降燃耗最优性能指标及约束条件的基础上，将动力学方程和相机视场角约束、几何凸轨迹约束进行矢量化处理，对位置、速度、加速度变量，性能指标及约束条件进行离散化；将不等式约束和控制约束转化为二阶锥约束形式；从而将轨迹规划问题转化为二阶锥规划问题，求解所述二阶锥规划问题，实现在目标着陆点着陆，并满足相机视场角约束、几何凸轨迹约束，同时使轨迹规划方法具备实时性和收敛性。本发明能够有效保障导航相机对着陆区域障碍的可见性，施加几何凸轨迹约束提高对着陆点周围障碍的规避能力。
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公开(公告)号：CN112348361A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011232151.1
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于状态转移路径重构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和系统状态信息互相耦合特点，利用时间线刻画航天器的多个并行子系统，建立子系统内部状态转换图；同时，根据状态之间的约束关系及状态转换代价值构建启发式信息，根据启发式排序结果引导规划搜索方向，输出最终的基于状态转移路径重构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：CN112269390A
公开(公告)日：2021-01-26
申请号：CN202011099994.9
申请日：2020-10-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的考虑弹跳的小天体表面定点附着轨迹规划方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：使用深度确定性策略梯度算法，根据探测器初始状态的可行空间训练智能体，进而对探测器的碰撞前的姿态信息进行规划；为了降低训练难度，将定点附着任务分为接近段和制动段两个阶段分别训练智能体；根据探测器当前的状态，使用训练好的智能体给出探测器每次碰撞前的姿态信息，并使用滑模控制方法求解控制力矩，使得探测器碰撞前的姿态调整到期望值，从而使探测器实现期望的弹跳轨迹，完成探测器到小天体表面目标点的精确附着。本发明通过对探测器与小天体表面碰撞前的姿态序列进行规划，解决小天体表面精确附着的弹跳轨迹规划问题。
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公开(公告)号：CN110455281B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910747054.7
申请日：2019-08-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的暗弱小天体光学导航特征成像模拟方法，属于深空探测领域。本发明通过构建深空星图的成像CCD模型、噪声模型及星点光度模型，实现暗弱小天体探测器任务远距离接近段长曝光下拖曳星图的成像模拟。在给定的光学系统参数和背景噪声参数下，首先生成噪声背景，然后确定能够进入视场的导航星及导航星在CCD平面上的位置并计算各星点能量，最后随机生成一系列光轴指向扰动，计算由该扰动产生的星图拖曳轨迹的能量，生成拖曳星图。本发明能够模拟高保真的深空暗弱小天体探测器长曝光星图，能够在没有相关器件配套的情况下进行图像处理算法的测试及确定实际深空探测任务的光学系统参数。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111914483A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010766762.8
申请日：2020-08-03
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06N5/04 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开的一种多航天器自主任务规划时间约束分布式处理方法，属于航天器自主任务规划领域。本发明实现方法为：针对多航天器任务规划中时间约束推理问题，在保证各航天器私有信息的状况下，通过建立航天器多智能体简单时间约束问题，将活动作为变量降低变量数量，基于分布式几何表示方法对所有私有子问题进行几何时间约束并行推理，实现多航天器自主任务规划时间约束分布式处理，判断多航天器简单时间约束问题一致性并得到活动值域，提高航天器时间约束推理效率，进而提高航天器自主任务规划效率，满足航天器执行相应任务的实时性要求。
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公开(公告)号：CN111846288A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010750835.4
申请日：2020-07-30
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的不确定环境中下的小天体软着陆微分博弈控制方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：在目标小天体精确引力场模型未知的条件下，确定不规则弱引力场中的着陆器运动形式，采用状态误差传播方法设计虚拟移动目标着陆点，将不规则引力场对着陆器运动的不确定性影响转化为虚拟移动目标着陆点的随机运动；基于零和随机微分博弈设计着陆器的最优着陆控制策略，并根据所述控制最优着陆控制策略控制着陆器着陆，提高着陆器在小天体表面预定位置的着陆精度。
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公开(公告)号：CN111766883A
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN202010639213.4
申请日：2020-07-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的小天体协同附着鲁棒避障控制方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：针对小天体表面多障碍地形，考虑多探测器协同附着过程中状态不确定性对障碍规避的影响，采用全对称多胞形快速估计探测器可达集边界，构建协同探测碰撞预测模型，对协同探测系统受到的碰撞威胁进行量化评估；进而基于安全目标状态设计障碍规避性能指标，实现有效区间范围内控制目标由精确附着向障碍规避的自主调整；最后在线求解动态指标模型预测控制问题，得到协同附着鲁棒障碍规避控制律，提高任务在状态不确定条件下的安全性与可靠性。
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公开(公告)号：CN110262537B
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN201910571614.8
申请日：2019-06-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种多约束下航天器快速姿态机动参数化确定性规划方法，属于航天器姿态规划技术领域。本发明确定姿态机动当前起始旋转矩阵和角速度，以及目标旋转矩阵和角速度，得到虚拟域上的姿态路径。检测得到当前段姿态路径上违反指向约束的区域。对于每块指向约束违反区域，在指向约束违反区域中间位置生成分段节点，而后依次求解得到各段姿态路径。针对得到的满足指向约束的虚拟域上的姿态路径，利用时间最优路径参数化方法得到满足有界约束和动力学约束的时间域上的快速姿态机动轨迹、角速度和控制力矩，即为最终的满足多种约束的时间域上的快速姿态机动轨迹、角速度和控制力矩。本发明无随机性，结果稳定，实际星上应用更可靠。
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公开(公告)号：CN111338783A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010212626.4
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F9/48
Abstract: 本发明公开的航天器多优先级任务执行序列自动生成方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：获取规划器规划得到动作序列及其相应的时间约束网络，标记动作序列中的所有动作的动作性质，结合动作性质和任务优先级计算动作的执行时间保留比例。依据当前时间约束网络，提取动作序列中每个动作的最早可能开始时刻，生成最早可能开始时刻升序排列的动作序列Qact。对动作序列Qact中的动作，根据动作的时间保留比例，采用增量式时间约束传播确定动作开始结束时刻。本发明能够快速准确生成任务执行序列，节省人力物力，动作时间确定时考虑任务优先级及动作的性质，有利于提高任务的可靠性及动作时间分配的合理性。
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