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公开(公告)号：CN117313414B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202311379740.6
申请日：2023-10-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 火星不确定环境下航天器气动参数快速估计方法，涉及火星探测技术领域，本申请首先根据先验信息，给出航天器所处位置的大气分子质量、分子有效直径、温度、压强、航天器壁温、来流速度的均值和方差，构建不同环境参数的采样点。然后将航天器模型表面进行三角网格划分，利用来流方向、三角面位置和法线方向关系，筛选并分割迎风面区域。之后判断航天器所处流区，计算各三角面产生的气动力和气动力矩，最终得到航天器气动参数及其方差。本申请考虑到航天器自身遮挡和环境不确定问题，能够精细划分航天器表面迎风面和背风面，并且根据航天器所处环境不确定性，得到航天器气动系数的不确定性，快速、准确估计火星气动捕获期间航天器表面气动特性。
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公开(公告)号：CN104590589B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201410802923.9
申请日：2014-12-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 基于燃料最优的火星探测器着陆制导方法，涉及一种火星软着陆的制导方法，属于深空探测技术领域。本发明解决了现有的显式制导律不能实现燃料最优制导以及最优制导律必须存储整条轨迹导致需占用探测器较大存储空间的问题。本发明的技术方案为：探测器燃料最优解的获取；设置路径点并建立路径点库；设计线性反馈制导律，若探测器初始状态信息与路径点库的路径点信息匹配，则实施着陆，否则进行路径点拟合后实施着陆。本发明提出的“路径点+线性制导律”的制导策略，能够基于较小的存储空间实现火星探测器动力下降段的燃料最优制导。本发明适用于火星探测器在动力下降段的制导律。
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公开(公告)号：CN102999915B
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201210508662.0
申请日：2012-12-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T7/00
Abstract: 一种基于面积比的陨石坑匹配方法。本发明要解决现有陨石坑匹配方法存在的图像出现较大的旋转、尺度缩放及形变情况下误匹配及失配等问题。本发明涉及图像处理技术领域。步骤如下：选定行星表面全局图像中的局部图像作为基准图像；然后基于最大稳定极值区域方法对着陆过程中拍摄的图像进行陨石坑提取；对拍摄图像中提取的陨石坑进行椭圆拟合，计算拟合椭圆的面积；分别计算拍摄图像中不同陨石坑之间的面积比值和基准图像中不同陨石坑之间的面积比值；最后利用Hausdroff距离作为相似性测度，将拍摄图像中所检测到的陨石坑与基准图像中的陨石坑进行匹配。本发明能够有效地避免常规匹配方法的不足，是着陆过程中进行陨石坑匹配的理想方法。
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公开(公告)号：CN104266650A
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201410578128.6
申请日：2014-10-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 一种基于采样点继承策略的火星着陆器大气进入段导航方法，本发明涉及导航制导与控制技术领域，具体涉及一种火星着陆器大气进入段导航方法。本发明为了解决利用已有的滤波方法进行着陆器状态估计时精度不高的问题。本发明在滤波起始周期，利用无迹卡尔曼滤波的采样点生成规则给出采样点和采样点权值；并根据传播后的采样点和生成的权值给出着陆器状态预测值和陆器状态方差Px；根据无迹卡尔曼滤波规则，计算观测量预测值和方差Py，以及协方差Pxy；测量更新，修正着陆器状态的估计值；根据着陆器状态估计以及着陆器状态方差修改传播后的采样点ξi，得到修正值的采样点本发明具有更高的状态估计精度。本发明适用于火星着陆器大气进入段的导航。
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公开(公告)号：CN102999915A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210508662.0
申请日：2012-12-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T7/00
Abstract: 一种基于面积比的陨石坑匹配方法。本发明要解决现有陨石坑匹配方法存在的图像出现较大的旋转、尺度缩放及形变情况下误匹配及失配等问题。本发明涉及图像处理技术领域。步骤如下：选定行星表面全局图像中的局部图像作为基准图像；然后基于最大稳定极值区域方法对着陆过程中拍摄的图像进行陨石坑提取；对拍摄图像中提取的陨石坑进行椭圆拟合，计算拟合椭圆的面积；分别计算拍摄图像中不同陨石坑之间的面积比值和基准图像中不同陨石坑之间的面积比值；最后利用Hausdroff距离作为相似性测度，将拍摄图像中所检测到的陨石坑与基准图像中的陨石坑进行匹配。本发明能够有效地避免常规匹配方法的不足，是着陆过程中进行陨石坑匹配的理想方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102968795A
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201210508697.4
申请日：2012-12-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T7/00
Abstract: 基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法。本发明涉及图像处理技术领域。本发明要解决现有陨石坑提取与匹配方法存在的误匹配问题。步骤如下：从已经建立匹配的陨石坑对中，选取一个陨石坑对；根据星历计算图像拍摄时刻的太阳高度角θ；根据三维陨石坑模型和太阳高度角θ计算取自行星三维地形图的陨石坑阴影面积与外轮廓面积的比值SR；计算取自下降过程中拍摄的图像中的陨石坑阴影面积与外廓面积的比值S’；若|SR-S′|大于给定阈值，则认为选取的陨石坑对为误匹配。本发明在着陆器下降过程中拍摄图像中的陨石坑与行星三维地形图中的陨石坑的匹配完成后，从已经建立匹配的陨石坑对中，剔除误匹配的陨石坑，提高陨石坑匹配的正确率。
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公开(公告)号：CN102944226A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201210508696.X
申请日：2012-12-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C11/04
Abstract: 基于明暗区域配对的陨石坑检测方法。它涉及图像处理技术领域，本发明要解决现有行星着陆段基于路标导航任务中的陨石坑提取方法存在的误提取率高、不易检出形状不规则的陨石坑等问题。步骤如下：基于最大稳定极值区域方法对行星着陆过程中光学相机获得的图像进行初步检测，提取图像中的阴影区域和明亮区域；删除过大和过小的区域；以检测出的陨石坑的阴影区域的矩心为中心，在半径为R的圆内搜索明亮区域，且该明亮区域与阴影区域灰度平均值的差异需大于给定阈值；计算由阴影区域矩心指向明亮区域矩心的矢量；计算该矢量与太阳光线矢量在相机像平面的投影矢量的夹角，若此夹角小于给定阈值，则该阴影区域与明亮区域构成一个陨石坑。
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公开(公告)号：CN101696886A
公开(公告)日：2010-04-21
申请号：CN200910073113.3
申请日：2009-10-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/30
Abstract: 一种在GPS盲区内的电子地图辅助惯性导航方法。本发明涉及导航技术领域，它解决现有车载SINS/GPS组合导航系统所存在的在GPS失效区域系统精度低与可靠性差的问题，本发明的步骤如下：首先确定地图匹配的误差区域范围，搜索候选路段；然后，判断车辆是否处于路口转弯状态，否，采用基于匹配度加权递推的地图匹配方法，确定车辆最佳匹配位置；是，采用基于相关系数的地图匹配方法，确定车辆最佳匹配位置；利用经地图匹配得到的车辆最佳匹配位置辅助捷联惯性导航系统，进行位置组合，校正。本发明结合现有导航方法，能够有效提高车载SINS/GPS组合导航系统的精度与可靠性。
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公开(公告)号：CN100428100C
公开(公告)日：2008-10-22
申请号：CN200610010112.0
申请日：2006-06-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/00
Abstract: 深空探测器大角度机动路径自主生成方法，涉及一种实现深空探测器自主生成大角度机动路径的方法。本发明要解决的技术问题是克服已有技术的困难，提供一种能够自主完成探测器大角度机动的方法，方法主要实现为：通过给定的探测器轨道信息，对环境进行判断并自动的生成障碍，基于这些障碍通过规划算法生成姿态机动的路径，这里，规划算法采用我们提出的改进的RRT算法，在随机树的扩展中通过单轴随机算法，使属于三维规划的大角度机动规划问题简化成为一个二维规划问题，并引入启发因子，加快算法的收敛。并利用前向搜索对规划出来的路径进行优化。本发明具有交互性强、直观、快捷等特点。
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公开(公告)号：CN100428099C
公开(公告)日：2008-10-22
申请号：CN200610010048.6
申请日：2006-05-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/00
Abstract: 深空探测器软着陆自主障碍规避控制方法，涉及一种对深空探测器的控制方法。针对现有深空探测器存在控制精度不高、可靠性差的问题，本发明提供一种深空探测器软着陆自主障碍规避控制方法，探测器通过自带的导航传感器测得探测器当前的位置r、速度，，信息，通过自带的障碍检测装置测得障碍的位置xi，yi，障碍的大小zi信息，探测器的控制器根据测得的上述信息利用所述公式进行计算，得到探测器喷嘴三个方向上控制力px、py、pz的大小，探测器受px、py、pz控制力的作用，即可保证其沿安全的下降轨迹着陆到目标星体表面。本发明所述方法可以很好的完成探测器在危险地形中的障碍规避任务，并且算法简单、计算量小、控制精度高、可靠性高。
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