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公开(公告)号：CN116255984A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310102992.8
申请日：2023-01-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开的一种有限导航信息下柔性着陆器多节点协同导航方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据当前高度和节点间的关联观测信息，基于单应变换或对极几何构造导航陆标的间接观测方程，构建观测信息在节点间的传递途径；利用Fisher信息矩阵分析节点可观性，以节点可观性和柔性着陆器高度为指标，建立多节点信息交互条件；利用信息交互条件确定使所有节点位置可观的节点间的信息传递方向和对应信息传递方向上的最少传递观测信息；单个节点利用节点自身获取的观测信息和其他节点传递的观测信息，通过非线性滤波算法估计该节点状态，所有节点按照单个节点状态估计方法同步进行状态估计，实现有限导航信息下的多节点协同导航。
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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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公开(公告)号：CN115143966A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210798131.3
申请日：2022-07-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种节点关联观测信息提取方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据节点间相对指向信息和节点间相对位置矢量信息满足节点间多视图几何约束的特点，匹配节点光学导航相机共同观测区域内的机会特征，由多组特征的对极约束方程求解节点间相对指向信息；在共同观测区域内搜寻绝对位置已知的形貌特征，若存在此类特征则联合激光测距仪信息，由光学测量几何关系得到节点间相对位置矢量信息；基于Sampson距离构建用于选取节点关联信息的评价函数，根据评价函数选取Sampson距离较小的信息作为节点关联信息，为柔性附着状态协同导航提供精确的节点关联信息。根据所述精确的节点关联信息对节点状态进行修正，提高柔性附着状态协同导航的精度。
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公开(公告)号：CN112069684B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202010938178.6
申请日：2020-09-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开的不规则小天体表面软着陆可达区求解方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：针对不规则形状下非定点软着陆轨迹优化过程中终端位置约束不连续问题，通过建立着陆位置质心距映射函数，并引入不规则表面相对质心距，对非定点着陆终端位置变量进行有效约束，从而优化得到给定条件下软着陆所需最小燃耗及对应的着陆点；以该点为中心划分若干求解方向，将可达区求解问题转换为一系列固定方向上的最远边界优化问题；通过求解每个方向上的零点搜索问题得到相应的最远边界，进而生成不规则小天体表面软着陆可达区。本发明能够降改善可达区求解过程中优化问题的收敛性，低求解维度，减少约束条件，提高求解效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112329141B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202011213364.X
申请日：2020-11-04
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的不规则小行星平衡点悬停轨道变阈值控制方法，适用于以常推力为推进方式的小天体探测器，属于深空探测器控制领域。本发明实现方法为：根据小行星探测器的动力学模型，求得小行星平衡点的具体位置，并以平衡点为坐标原点建立平衡点处探测器的误差动力学模型，找到探测器在平衡点附近的标称悬停轨道；在悬停轨道附近设置固定的位置阈值与固定的速度阈值，当探测器的当前状态超出阈值范围，发动机开始工作；为进一步减少探测器的燃料消耗，在定阈值的基础上将标称速度引入阈值权重系数中，使阈值大小随探测器当前时刻的标称状态变化而改变，降低探测器在标称轨道位置极值附近的抖振，同时将探测器保持在标称悬停轨道上。
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公开(公告)号：CN114485672A
公开(公告)日：2022-05-13
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：CN112947533B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202110400843.0
申请日：2021-04-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种复杂小天体表面移动序列轨迹规划方法，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规划的运动路径存在安全隐患的问题，针对现有技术中的小天体表面弹跳移动探测器的路径规划和轨迹优化方法，没有考虑存在参数不确定性和误差时弹跳探测器与地形障碍的碰撞概率，导致影响探测器运动的安全性和准确性，提出一种复杂小天体表面移动序列轨迹规划方法，该方法在轨迹规划时考虑初始状态误差和动力学模型的参数不确定性，得到连续优化弹跳轨迹，然后基于规划的轨迹并考虑探测器位置不确定性的影响，计算探测器与地形障碍的碰撞概率，通过优化运动路径点降低碰撞概率，从而实现障碍规避以及探测器的安全和精确移动。
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公开(公告)号：CN110659829B
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN201910903762.5
申请日：2019-09-24
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种自主航天器未执行规划序列资源异常检测及修复方法，属于航天器自主任务规划修复技术领域。本发明在航天器任务规划序列的执行阶段，对给出的航天器未执行规划序列，粗略估计序列中动作对不同资源的消耗总量，确定并记录不同资源首次出现异常的时间，明确资源修复的终点时刻。对不同的异常资源，在其首次出现异常之前，采用基于状态回退的任务规划修复方法寻找并确定资源修复动作序列，记录所有可行的修复方案，并在其中挑选资源消耗总和最小的方案。最后，为了与原未执行规划序列整合，在上述方案后添加资源补给动作以及回归动作序列，并适当调整动作的开始时间，即为最终可行的无资源异常的任务规划序列。
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公开(公告)号：CN112241177B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202011233441.8
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的基于时间线状态路标的启发式航天器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：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的特点，利用状态之间的约束关系建立状态评价图。同时，根据状态评价图获取状态路标集合并构建启发式信息，根据启发式排序结果引导规划搜索方向，输出最终的基于时间线状态路标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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