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公开(公告)号：CN118092173A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410214845.4
申请日：2024-02-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的火星着陆器多控制模式混合进入制导方法，属于飞行器制导控制领域。本发明实现方法为：将终端高度惩罚函数、航程惩罚因子与传统目标函数结合，形成综合目标函数，通过综合目标函数使火星着陆器满足终端高度在最小边界之上且终端待飞航程最小的开伞需求。建立综合目标函数序列与充气马赫数序列两个序列函数映射关系，将两个序列函数映射关系构建充气减速器开启时间判断依据，将充气减速器开启马赫数作为被控量加入制导过程形成马赫数控制回路，基于马赫数控制回路与控制气动角制导回路形成双回路预测校正制导策略，利用双回路预测校正制导策略导实现多控制模式混合进入制导，提高大质量火星着陆器的终端高度，保证着陆器的终端精度。
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公开(公告)号：CN115246491B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210871146.8
申请日：2022-07-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的小天体柔性附着协同制导方法，属于深空探测技术领域。本发明将柔性探测器的质量等效为平均分布于刚性模块上，将刚性模块视为相对独立且受柔性连接约束的质量聚集区，并通过使用弹簧阻尼模型将各刚性模块之间的物理连接建模为弹性力和阻尼力的作用。以质量聚集区的相对高度差反应柔性探测器的整体姿态，并建立相对高度差指标衡量姿态的平稳性，在此基础上，考虑质量聚集区的初、末状态约束，生成多质量聚集区的一致性协议，并以此建立解析形式的柔性附着协同制导律，对柔性探测器上的刚性子模块进行协同控制，最大化发挥柔性探测器在抑制弹跳和倾覆方面的优势，确保柔性探测器在保持姿态平稳的同时缓慢附着于目标着陆点。
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公开(公告)号：CN114485672B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202210102510.4
申请日：2022-01-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的小天体附着的面状探测器耦合约束轨迹规划方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：通过选取面状探测器附着过程中的姿轨状态量及推力器控制量为优化变量，将敏感器视场约束、推力器控制约束以及探测器整体姿态约束描述为对优化变量的约束函数，根据附着燃耗及平稳性需求设计性能指标函数，将面状探测器附着轨迹规划问题建模为姿轨一体优化问题；通过优化求解器，求解所建模的优化问题，得到最优附着轨迹及相应控制序列；针对优化求解器输出的附着轨迹与控制序列间的匹配误差，设计误差反馈项修正优化所得控制量，得到精确匹配的面状探测器附着轨迹及推力器控制序列，进而使面状探测器按优化目标实现高精度低燃耗平稳附着。
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公开(公告)号：CN117910752A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410027410.9
申请日：2024-01-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06Q10/0631 , G06Q10/04 , G06N3/126
Abstract: 本发明涉及一种多星多站测控任务的改进遗传规划方法，属于航空航天技术领域。本发明根据多星多站测控任务规划特征，采用整数类型与哈希表类型组合的字典表示测控任务及冲突任务；采用实数编码形式建立包含收益值和规划解的结构体类型表示染色体，设定任务优先级为遗传算法优化指标，计算任务的时间窗口冲突字典，进而设计考虑时间窗口冲突的染色体生成方法，筛选部分优势任务生成初始种群；建立考虑时间窗口冲突的交叉与变异算子，同时使用并行化提高了算法运行效率，通过选择、交叉、变异算子的迭代不断优化种群最终获得测控任务规划解。
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公开(公告)号：CN117734966A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311765692.4
申请日：2023-12-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的弱引力不规则小天体着陆自适应制导方法，属于深空探测器制导技术领域。本发明实现方法为：选取探测器位置和速度为状态变量，建立探测器着陆动力学模型；引入性能函数确定约束边界，给定允许的上界与下界，确定性能函数的稳态值及性能函数收敛速度参数；通过预设性能函数及误差转换函数，将有不等式约束的轨迹跟踪系统转换为无约束跟踪系统；设置神经网络节点数与高斯型基函数，使用RBFNN逼近小天体的引力随着探测器与着陆点距离的减小而带来的不确定性扰动；将神经网络拟合的引力场不确定性扰动引入自适应制导律中，自适应制导律参数随探测器状态、跟踪误差及神经网络拟合结果自适应调节，保证着陆过程中轨迹跟踪的快速性与高精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113805599B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202111001304.6
申请日：2021-08-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开的基于参数化控制剖面的多约束轨迹快速规划方法，属于飞行器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：通过设计参数化攻角控制剖面，将攻角与时间作为待调参数，用于调节飞行器终端速度；对控制剖面进行光滑处理，得到满足控制量约束的攻角曲线；优化设计攻角参数，将轨迹规划问题转化为时间参数规划问题，并通过在线规划时间参数得到多约束飞行轨迹。本发明主要用于解决控制量约束及终端位置、角度、速度约束条件下的飞行轨迹快速规划问题，对初始状态扰动具有鲁棒性，能够在满足控制量约束及终端状态约束的前提下，通过求解攻角参数优化问题降低轨迹规划维度，缩短规划时间，提高规划效率。
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公开(公告)号：CN117635968A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311749794.7
申请日：2023-12-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的复杂月表导航特征提取匹配方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：利用月球车视角下的月面图像，根据对月面图像像素点梯度幅值进行目标邻域内冗余边界框的去除，通过设定双阈值对弱边缘像素点进行抑制从而筛选出边缘信息，构造边缘信息域，对边缘图像SURF的加速稳健特征描述子进行提取匹配，有效缩小角点检测的搜索范围，提高特征检测集中度。再用估计量样本一致算法MSAC过滤错误匹配，优化匹配点对，过滤筛选错误匹配，同时保留更多的月面图像特征点，提高复杂月表导航特征提取匹配率。本发明具有如下优点：(1)匹配率更高，保障月面特征点识别的准确性。(2)保障匹配准确性的前提下，保留更多匹配点对。(3)匹配效率高。
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公开(公告)号：CN117433542A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311320564.9
申请日：2023-10-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种柔性附着自主导航约束最优估计方法，属于深空探测技术领域。本发明的目的是为了解决现有技术无法实现柔性着陆器上节点的状态估计，进而导致柔性着陆器不能精确着陆到指定地点的问题；本发明针对柔性连接约束下多节点状态估计需求，利用观测信息最多的节点构造对应的非线性不等式约束，在无迹卡尔曼滤波算法基础上采用放缩无迹变换对节点状态进行滤波估计，并对约束边界进行松弛；对非线性约束的边界松驰后，使得均值点的位置从约束边界变化到约束范围内，各个sigma点不再与均值点重合。再求得在满足约束条件下sigma点能取得的最大步长，并使用无迹卡尔曼滤波得到柔性着陆器多节点状态估计结果，为接下来制导控制提供了状态信息。
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公开(公告)号：CN113483758B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202110685411.9
申请日：2021-06-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的多约束行星着陆轨迹矢量规划方法，涉及一种行星着陆轨迹规划方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：在给出多约束行星着陆轨迹矢量规划问题的一般形式的基础上，将行星着陆的多约束划分为角度幅值约束、轨迹方向约束和避障距离约束，通过在轨迹规划问题中引入轨迹方向约束，能够有效提高障碍规避能力；为降低轨迹规划问题的解算复杂度，将三类约束形式统一为角度幅值约束，实现多约束行星着陆轨迹矢量规划问题中多约束的形式统一，能够有效提高轨迹优化的解算效率，并保证轨迹规划算法的实时性和收敛性。
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公开(公告)号：CN116738742A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310747582.9
申请日：2023-06-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F17/11 , G06Q10/04 , G06Q10/0639 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的小行星悬停/附着探测轨迹初始位置优化方法，属于航天器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：通过悬停过程的动力学方程建立最小悬停燃耗评估模型，以最小悬停燃耗为优化指标，优化得到给定悬停点的最小悬停燃耗。根据探测器附着过程的动力学模型，利用序列凸优化法优化附着燃耗最优轨迹，求取给定悬停点条件下附着过程的最小燃耗，完成悬停点附着轨迹最小燃耗评估模型的搭建。在悬停燃耗评估模型和附着轨迹最小燃耗评估模型的基础上，建立考虑附着的悬停点优化问题模型，以悬停点位置和附着时间参数为优化变量，以悬停和附着过程的总燃耗为性能指标，采用内点法优化求解得到悬停过程和附着过程所需总燃耗最小的悬停位置。
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