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公开(公告)号：CN110411438B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201910631059.3
申请日：2019-07-12
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于多星敏感器的自适应组合确定卫星姿态角的方法，属于航天器姿态确定与控制领域。首先根据地面评估结果确定星敏的优选顺序，精度较高的星敏感器或者夹角关系较好的星敏感器优先级高。其次，当高优先级的星敏感器无效，而低优先级星敏或星敏组合有效时，短时间内利用陀螺预估卫星姿态，高优先级星敏感器长时间无效再切换为低优先级星敏参与定姿。最后，当高优先级星敏组合有效时，则瞬时从低优先级星敏切换为高优先级星敏参与定姿。此方法实现了星敏定姿基准自适应组合定姿的目的，大大提高了姿态测量的精度。该算法已应用于多个在轨型号中。
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公开(公告)号：CN108319143B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201810139198.X
申请日：2018-02-11
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种航天器对动坐标系机动目标实时规划方法，首先进行常规姿态机动规划初始化计算，得到目标动坐标系相对于卫星轨道系的初始四元数、机动规划参数，然后在每个控制周期根据机动规划参数信息，进行常规姿态机动规划的实时规划预计算，得到预计算结果，最后在机动过程中的每个控制周期，根据目标动坐标系相对于轨道系的实时方向余弦阵，目标动坐标系相对于惯性系的角速度，计算实时规划相对于惯性系姿态四元数和实时规划相对于惯性系角速度，完成航天器对动坐标系机动目标实时规划。
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公开(公告)号：CN108333944B
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201810164240.3
申请日：2018-02-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于框架角自适应调整的CMG操纵方法及系统。其中，该方法包括如下步骤：(1)依次计算各CMG角动量方向单位矢量和飞行器期望控制力矩方向单位矢量的夹角，得到包含所有夹角的夹角向量Φ,若夹角向量Φ中的最小夹角小于阈值ε，则需要进行自适应调整并计算调整方向；(2)在自适应调整时间内，计算步骤(1)中最小夹角所对应的CMG框架的正弦运动转速及相应的力矩，再计算其他CMG的随动补偿转速；(3)将步骤(2)中的最小夹角所对应的CMG框架的正弦运动转速、其他CMG的随动补偿转速与CMG的其他操纵律合成，作为CMG控制指令输入。本发明解决了因CMG奇异问题导致卫星不能输出期望控制力矩、甚至影响飞行器性能指标实现的问题。
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公开(公告)号：CN110466806A
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201910673592.6
申请日：2019-07-24
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/28
Abstract: 本发明涉及一种使用CMG控制卫星姿态的方法，该方法通过设计CMG的操纵律获得卫星姿态控制力矩，从而对卫星的姿态进行控制，属于卫星姿态控制技术领域，CMG为控制力矩陀螺。本发明通过将导致CMG三轴合成零动量的可用角动量包络严重畸形的多余角动量设置为三轴合成的偏置动量，使得CMG组合的可用角动量包络除偏置角动量方向外其余都分布比较平均，保证CMG控制的姿态机动在更多方向上都能正常完成。
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公开(公告)号：CN108319143A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810139198.X
申请日：2018-02-11
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 一种航天器对动坐标系机动目标实时规划方法，首先进行常规姿态机动规划初始化计算，得到目标动坐标系相对于卫星轨道系的初始四元数、机动规划参数，然后在每个控制周期根据机动规划参数信息，进行常规姿态机动规划的实时规划预计算，得到预计算结果，最后在机动过程中的每个控制周期，根据目标动坐标系相对于轨道系的实时方向余弦阵，目标动坐标系相对于惯性系的角速度，计算实时规划相对于惯性系姿态四元数和实时规划相对于惯性系角速度，完成航天器对动坐标系机动目标实时规划。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106525073A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201610856114.5
申请日：2016-09-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明涉及一种基于三轴转台的惯性空间陀螺标定试验方法，能够在使用三轴转台提供陀螺组件姿态转动的同时根据三轴转台三个旋转轴的实时转角输出计算地球自转角速度的补偿量，从而消除了地球自转对陀螺测量输出的影响，保证了陀螺标定算法所需的惯性空间恒定角速度。同时，本发明方法根据三轴转台的三个旋转轴附带转动特性定义了其三个旋转轴的转动顺序规则和初始零位与大地水平坐标系重合的三轴转台本体坐标系和参考惯性坐标系，为试验中根据陀螺输出确定惯性系角度增量和根据三轴转台三个旋转轴的转角输出确定惯性系姿态提供了参考基准。本发明方法可显著提高地面陀螺标定试验的精度，能够保证地面对陀螺组件进行有效的标定和试验结果验证，可为在轨卫星开展相关标定试验建立良好基础，并提高陀螺姿态确定精度。
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公开(公告)号：CN105300406A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510595879.3
申请日：2015-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明一种基于平衡方程等价性的陀螺故障诊断方法，公开了一种适用于航天器陀螺故障诊断方法，首先将具有冗余测量的5个陀螺以四个陀螺为一组合形成5个陀螺组，并在每一陀螺组中任意选择一组平衡方程计算其平衡方程系数及平衡方程误差；然后，针对每组陀螺根据其平衡方程系数计算得到与构型相关参量，并将该参量与设定的故障阈值的乘积作为故障判断依据值；最后，将每组陀螺的平衡方程误差与其计算故障判断依据值进行比较，根据所有陀螺组比较结果对故障陀螺进行定位。本发明基于陀螺组平衡方程之间的等价性结论，以算法最小计算量基础上实现了陀螺故障准确诊断效果，同时对故障判断阈值给出了明确的选取原则，具有很强的工程可操作和可实现性。
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公开(公告)号：CN110562490A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910704183.8
申请日：2019-07-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种轨道注入参数正确性在轨自主诊断方法，包括步骤如下：(1)将卫星接收到的地面站发送的新轨道注入参数赋值到新轨道注入参数值σI中；(2)计算新轨道注入参数值σI和正在使用的轨道注入参数值σ的一致性误差；(3)根据步骤(2)中的计算结果，进行轨道注入参数正确性判断，并将轨道注入参数正确性标志通过遥测下传反馈给地面装置；(4)根据接收到的轨道注入参数正确性标志进行轨道外推。本发明的方法由卫星在轨自主执行，避免了人工操作的弊端，很好地解决了轨道注入参数正确性自主诊断的问题。
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公开(公告)号：CN110309909A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910562518.7
申请日：2019-06-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种高速大范围机动目标轨迹的智能实时预测方法，首先提出了学习样本建立方法；然后构建了基于改进BP神经网络的目标运动规律学习及训练机制；最后通过单步预测与滚动预测方法，实现了空天动目标高速大范围机动轨迹的智能、快速、准确预测；本发明仅需知道空天动目标的历史及当前时刻的位置数据，无需目标的运动模型，同时通过设计动量因子和采用变步长迭代策略提高了传统BP神经网络的收敛速度、减小了收敛过程中的振荡，大幅提升了轨迹预测的精度，可直接应用于各类高速、高机动目标的轨迹预测问题，具有较强的适用性，为后续针对X-37B等高超声速飞行器监视、跟踪、拦截等任务提供了理论基础和技术储备。
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公开(公告)号：CN110231830A
公开(公告)日：2019-09-13
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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