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公开(公告)号：CN113435495A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110701246.1
申请日：2021-06-23
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的行星着陆协同导航特征匹配方法，属于深空探测领域。本发明实现方法为：协同探测的导航相机A和B同时对目标区域定向拍摄，分别检测图像中的导航特征边缘点集和光照方向；利用协同导航图像光照方向不变的特点，计算两幅图像间的旋转角，恢复图像旋转变换；基于检测的边缘点集，计算图像IA所有导航特征边缘点集PA与图像IB经过旋转后的所有导航特征边缘点集PB'在图像u和v方向的缩放系数；解算两幅图像缩放系数，对旋转后的图像进行缩放恢复；旋转缩放后，遍历两幅图像中导航特征边缘点集的相似度距离，得到相似度距离最小的一对导航特征，利用全局匹配的导航特征中心点计算图像变换的单应性矩阵T，实现导航特征匹配。
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公开(公告)号：CN113432609A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110663565.8
申请日：2021-06-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的柔性附着状态协同估计方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据多节点协同导航方案在柔性体上安装多个敏感器节点，建立各节点观测模型，实现柔性体多节点状态独立估计；基于各节点关联信息，通过估计节点间相对状态，实现节点状态的协同修正，提高被修正节点的状态估计精度；基于协同修正后的多节点状态估计结果，合成柔性体位置与姿态，实现柔性附着状态的协同精确估计，进而解决航天器柔性附着领域相关工程技术问题。所述关联信息为节点间在当前时刻存在的共同观测信息。所述敏感器包括宽视场相机、窄视场相机、激光测距仪、雷达高度计、惯性测量单元、激光雷达。
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公开(公告)号：CN112269390B
公开(公告)日：2021-09-21
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：CN110427955B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201910747103.7
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远距离接近段光学导航特征提取方法，属于深空探测领域。本发明将轨迹特征提取分解为轨迹细化和模糊图像盲复原两个步骤解决。首先，对长曝光拖曳星图进行去噪预处理；其次，通过兴趣轨迹选取准则选取兴趣轨迹，采用逐像素细化OPA算法对兴趣轨迹进行细化并提取出轨迹骨架，将轨迹骨架作为盲复原算法模糊核的估计初值；最后，构建图像复原算法的代价函数，采用盲复原算法对长曝光拖曳星图进行复原从而得到复原图像，从复原星图中提取各星点的灰度光心。本发明具有提取精度高、计算速度快的优点，适用于暗弱小天体探测器远距离接近段导航星图的特征提取。
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公开(公告)号：CN112631285A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011441900.1
申请日：2020-12-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开的小天体附着自主避障轨迹快速生成方法，属于深空探测技术领域。本发明通过“地形走势实时拟合”加“避障轨迹快速更新”的组合实现自适应避障制导。星载计算机根据激光测距仪测得的小天体表面高程信息序列，对地形走势进行拟合。使用当前地形拟合曲线终点的斜率以直线的形式向前延伸，对前方地形走势进行判断，评估当前飞行轨迹安全性。当前满足预设安全性要求时，按照解析能量最优制导律进行制导。当前不满足预设安全性要求时，通过调节三个方向的推力输出比例实现对轨迹几何曲率的调整，实现对参考避障轨迹的跟踪。循环进行上述地形评估和避障机动，最终达到在尽可能避免推力饱和的条件下实现地形障碍规避，完成安全附着的目标。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110702122B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201911007411.2
申请日：2019-10-22
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种地外天体着陆自主光学导航特征综合优化方法，属于深空探测技术领域。本发明首先利用星表图像信息建立不同几何特性陆标的观测方程，利用Fisher信息矩阵分析导航系统的可观测度和估计误差下限，在此基础上以导航系统可观测度和估计误差下限为评价指标对随机分布的特征点陆标进行优化，同时对不同导航陆标特征点和曲线进行最优选取，提高导航系统精度，保证导航系统的稳定性。该方法利用导航系统可观测度和估计误差下限为评价指标对随机分布的特征点陆标进行优化，同时对不同导航陆标特征点和曲线进行最优选取，提高导航系统精度。本发明的方法不仅适用于行星着陆任务中，也适用于小天体着陆任务。
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公开(公告)号：CN112395795A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011303440.6
申请日：2020-11-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的小天体探测器多节点柔性连接方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：获取场景信息，包括小行星的重力加速度，节点数、节点初始速度及位置。将柔性机构等效为带阻尼的弹簧，考虑附着过程节点的弱引力连续碰撞，基于恢复系数法建立瞬间碰撞模型，获取碰撞后的节点速度值，通过探测器多节点耦合运动模型生成多节点运动轨迹，获取多节点网络的稳定附着时间与节点附着误差。通过遍历网络所有节点删除非连通网络，计算剩余网络相关指数。根据不同网络指数下多节点网络的平均稳定附着时间与平均最大附着误差，建立多节点连接网络的评价函数，通过最小评价函数值建立对应的多节点柔性连接方式，实现小天体探测器多节点柔性连接。
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公开(公告)号：CN110440792B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910653040.9
申请日：2019-07-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于小天体不规则度的导航信息提取方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：针对小天体探测相机拍摄小天体的图像不规则的特点，分别提出小天体形状、亮度不规则度计算方法，并分别计算小天体形状不规则度和亮度不规则度；根据计算得到的形状不规则度和亮度不规则度，加权计算得到小天体不规则度；基于小天体不规则度和拟合残差实现不同图像处理方法的筛选；根据筛选后的图像处理方法实现导航形心或光心提取；利用得到的形心或光心，得到导航视线信息，实现小天体探测精确自主导航，解决小天体探测中自主导航领域的相关问题。
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公开(公告)号：CN110146092B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910529154.2
申请日：2019-06-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于导航信息评价的双体小行星探测轨迹优化方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：当主星的位置已知，从星的位置不确知，在双小行星系统惯性坐标系下建立探测器的动力学方程；根据探测器所使用的导航系统建立主星和从星的视线观测模型和探测器间的测距测角模型，并根据状态方程和观测方程构建可观测性矩阵，计算可观测度；选取轨迹优化性能指标并确定双体小行星探测的轨迹约束，采用优化算法进行轨迹优化，根据搜索到的两颗探测器最优的初始位置和速度能够得到两颗探测器最优的飞行轨迹，沿最优轨迹飞行能使两颗探测器整体的导航性能最优，并且准确地估计从星的位置。
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公开(公告)号：CN112241177A
公开(公告)日：2021-01-19
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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