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公开(公告)号：CN108897239A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201810714038.3
申请日：2018-06-29
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种航天器两级姿态控制模拟系统，用于验证航天器“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制技术。验证系统包括：星体、载荷模拟器、主动指向平台、星体一级控制回路和载荷模拟器二级控制回路；星体一级控制回路和载荷模拟器二级控制回路均包括：控制单元、执行机构、测量单元；星体一级控制回路和载荷模拟器二级控制回路通过平台连接；主动指向平台为载荷模拟器二级控制回路提供主动控制力；载荷模拟器通过主动指向平台将主动控制力的反作用力传递给星体一级控制回路。本发明构建的航天器两级姿态控制模拟系统可验证三超平台航天器多级复合控制技术以及控制性能指标。
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公开(公告)号：CN103941740B
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201410151646.X
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种考虑地球椭率的多轴机动成像卫星偏航姿态控制方法，既考虑了卫星滚动、俯仰均进行姿态机动的情况，也考虑了光学载荷的光轴与视轴不重合的情况，避免了传统控制方法只能适应卫星侧摆机动，光轴与视轴重合的不足。在地面目标点相对于卫星线速度的获取过程中，将其分解为地球自转引起的线速度、卫星轨道运行速度和由卫星轨道角速度引起的地面目标点相对于卫星的运行速度三部分。在求解卫星光轴指向地面目标点矢量的过程中，考虑实际地球模型的旋转椭球特性，引入坐标变换，保证方法在简便的同时，实现了高精度的偏流角姿态获取。本发明方法适用于卫星多轴同时机动的情况，满足目前大多数高精度对地成像卫星的使用需求。
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公开(公告)号：CN103941739B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201410151622.4
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于多项式的卫星姿态机动方法，其中卫星姿态起始时刻的姿态角、角速度和角加速度均可任意，同时卫星机动结束时刻的姿态角、角速度和角加速度也可以任意指定。本发明方法能够保证将卫星姿态在指定时刻导引至目标值，并保证机动全路径的平稳性。同时，末端平滑技术的使用还能保证卫星机动结束时刻的姿态角速度和角加速度均能平滑过渡，保证了机动结束时刻卫星的姿态控制误差较小，从而保证了机动结束时的性能。本发明方法特别适用于敏捷卫星进行动中成像观测、目标跟踪等机动任务的状态建立阶段，易于满足机动到位即稳定的要求。
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公开(公告)号：CN103941740A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410151646.X
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种考虑地球椭率的多轴机动成像卫星偏航姿态控制方法，既考虑了卫星滚动、俯仰均进行姿态机动的情况，也考虑了光学载荷的光轴与视轴不重合的情况，避免了传统控制方法只能适应卫星侧摆机动，光轴与视轴重合的不足。在地面目标点相对于卫星线速度的获取过程中，将其分解为地球自转引起的线速度、卫星轨道运行速度和由卫星轨道角速度引起的地面目标点相对于卫星的运行速度三部分。在求解卫星光轴指向地面目标点矢量的过程中，考虑实际地球模型的旋转椭球特性，引入坐标变换，保证方法在简便的同时，实现了高精度的偏流角姿态获取。本发明方法适用于卫星多轴同时机动的情况，满足目前大多数高精度对地成像卫星的使用需求。
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公开(公告)号：CN104062976B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410256156.6
申请日：2014-06-10
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种基于角加速度导数为正弦曲线的飞行器姿态快速机动方法，根据控制系统执行机构的力矩和角动量提供能力，设计了经历加速、匀速和减速三个过程的姿态机动路径，在加速和减速过程中，均保证角加速度的导数为标准正弦曲线，保证了整个机动过程中的力矩输出不仅连续，且一阶导数连续，使得整个机动过程力矩输出的平稳变化，姿态机动过程中对挠性模态的激发作用小。在飞行器姿态机动到位后，由于挠性模态振动幅值较小，所以飞行器的姿态能够迅速稳定，从而实现了快速机动快速稳定控制。本方法特别适用于挠性模态耦合严重的飞行器进行快速机动控制，能够实现快速稳定的控制需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104062976A
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201410256156.6
申请日：2014-06-10
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种基于角加速度导数为正弦曲线的飞行器姿态快速机动方法，根据控制系统执行机构的力矩和角动量提供能力，设计了经历加速、匀速和减速三个过程的姿态机动路径，在加速和减速过程中，均保证角加速度的导数为标准正弦曲线，保证了整个机动过程中的力矩输出不仅连续，且一阶导数连续，使得整个机动过程力矩输出的平稳变化，姿态机动过程中对挠性模态的激发作用小。在飞行器姿态机动到位后，由于挠性模态振动幅值较小，所以飞行器的姿态能够迅速稳定，从而实现了快速机动快速稳定控制。本方法特别适用于挠性模态耦合严重的飞行器进行快速机动控制，能够实现快速稳定的控制需求。
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公开(公告)号：CN103941741A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410174771.2
申请日：2014-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 基于零运动的控制力矩陀螺框架角速度控制量的确定方法，针对控制力矩陀螺群的控制问题，首先测量当前的框架角位置，并与标称框架角进行比较以求得两者偏差，根据偏差设计回标称框架角的低速框架指令。然后将得到的回标称框架角控制指令投影到控制力矩陀螺框架运动的零空间。最后，通过与传统的基于Jcobian矩阵求解低速框架角速度指令的方法及奇异规避的方法相结合，得到最终的控制力矩陀螺框架角速度的控制量。本发明方法能够保证在不对星体姿态产生影响的条件下，使得控制力矩陀螺顺利回归框架标称位置，从而使得控制力矩陀螺保持良好的构型，非常适合于有外扰作用或多轴大角度机动卫星的控制系统。
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公开(公告)号：CN103941739A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410151622.4
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于多项式的卫星姿态机动方法，其中卫星姿态起始时刻的姿态角、角速度和角加速度均可任意，同时卫星机动结束时刻的姿态角、角速度和角加速度也可以任意指定。本发明方法能够保证将卫星姿态在指定时刻导引至目标值，并保证机动全路径的平稳性。同时，末端平滑技术的使用还能保证卫星机动结束时刻的姿态角速度和角加速度均能平滑过渡，保证了机动结束时刻卫星的姿态控制误差较小，从而保证了机动结束时的性能。本发明方法特别适用于敏捷卫星进行动中成像观测、目标跟踪等机动任务的状态建立阶段，易于满足机动到位即稳定的要求。
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公开(公告)号：CN110231830B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN201910563527.8
申请日：2019-06-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种有利于热平衡的航天器对日定向目标坐标系确定方法，包括步骤如下：(1)确定对日定向目标坐标系中卫星标称姿态时星本体三轴中需要分别指向太阳矢量和地心矢量的轴，并确定优先方向；以优先方向为基准计算对日定向目标坐标系中星本体三轴标称方向的矢量表示；(2)根据太阳矢量和地心矢量在卫星姿态规定的参考坐标系的分量表示和调整矩阵，给出对日定向目标坐标系相对于参考坐标系的转换矩阵表达式。在保证卫星固定帆板面对日定向功能的基础上，当卫星沿本发明的方法确定的对日定向目标坐标系姿态飞行时，某一侧面将始终面向冷空间。
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公开(公告)号：CN110322061B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN201910562407.6
申请日：2019-06-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种适用于载荷凝视成像的多目标观测轨迹智能感知方法，首先建立航天器平台所需观测多目标点的聚类模型，然后基于得到的聚类模型建立观测轨迹感知优化模型，最后根据感知优化模型利用改进的智能蚁群算法进行求解得到最优观测轨迹。本发明方法与现有方法相比，充分考虑了载荷面阵凝视成像任务的特点，所建立的聚类模型能够在保证观测目标数量最多的前提下减少航天器平台的机动次数，另外本发明方法所得到的观测轨迹，充分考虑了时间窗口、航天器平台姿态机动能力等实际约束条件，更加符合工程实际需求。
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