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公开(公告)号：CN115230991B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202210853566.3
申请日：2022-07-11
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种柔性探测器多约束附着的可控锥生成方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：通过对柔性探测器附着动力学与约束建模，将附着可控锥边界求解问题建模为多约束附着轨迹极限初始位置优化问题；通过优化求解固定高度各水平方向的极限初始位置，得到固定高度水平可控位置边界；通过设定高度序列并求解各高度对应的水平可控位置边界，依高度顺序连接各水平边界生成三维空间的柔性探测器附着可控锥。从可控锥中的任意位置出发，柔性探测器能够在考虑柔性指向误差的容许控制下，到达小天体表面预定的着陆点，且附着过程中约束始终得到满足。本发明能够支撑附着可行初始位置选取，使柔性探测器能够在小天体表面预定着陆点附着。
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公开(公告)号：CN117539286A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311765872.2
申请日：2023-12-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/49 , G05D109/12
Abstract: 本发明公开的小天体柔性附着轨迹鲁棒跟踪控制方法，属于深空探测器控制技术领域。本发明实现方法为：在保留柔性特性的前提下，简化柔性探测器结构，在柔性节点参考坐标系及节点固连坐标系下建立柔性探测器“弹簧‑阻尼‑扭簧”模型，使其既具有柔性特性又尽可能对其附着过程的状态进行有效估计和控制；根据动力学模型建立标称轨迹误差跟踪控制模型，设计性能指标函数将柔性探测器附着轨迹跟踪控制问题转化为最优问题，根据性能指标函数建立HJB方程，并计算最优控制力的表达式；通过策略迭代将控制律和性能指标函数形成一个闭环方程，采用单评价神经网络逼近最优控制律和最优性能指标函数，实现对标称轨迹的鲁棒跟踪的同时减少探测器的燃料消耗。
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公开(公告)号：CN117455166A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311415731.8
申请日：2023-10-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06Q10/0631 , G06N3/092
Abstract: 本发明公开的基于时间排序的A2C深度强化学习多星观测任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：在多星对地观测任务规划模型基础上，使用时间向量实现状态空间统一表示，进而建立深度强化学习的环境模型，并设定不同执行动作获得的奖励值，根据卫星对目标可见性构建Mask向量，使用归一化的方法保证动作选择概率之和为一，通过环境模型设定卫星参数及根据卫星观测任务规划特点随机生成卫星的不同初始状态，通过对环境模型的多次训练，提高对卫星不同任务执行状态下应急任务规划的适应能力。本发明不仅能够处理非应急状态下的常规观测任务规划问题，同时能够实现处于不同任务执行状态下的卫星应急任务规划。
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公开(公告)号：CN116933877A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310910405.8
申请日：2023-07-24
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的深空探测器任务规划的动态弧一致时间约束推理方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立深空探测器时间规划问题模型；在进行时间约束推理前将活动时间变量及时间约束表示为简单时间网络STN中的变量点与边，而后初始化时间约束网络，并在该网络中动态添加规划中新添加活动的时间变量和时间约束；通过变量值域更新列表对约束传播进行判断，只对新约束的影响范围内的变量计算新值域，并通过计算后值域削减与否来限制约束传播，缩小约束传播范围，减少时间约束推理次数，节省深空探测器有限的计算资源，提高复杂时间约束推理效率，提高深空探测器任务规划效率，增强深空探测器在突发事件下的任务规划实时性。
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公开(公告)号：CN116679756A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310807805.6
申请日：2023-07-03
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的参数智能调节的空间非合作目标附着避障制导方法，属于航天器制导与控制技术领域。本发明在附着点固连坐标系下，建立探测器附着动力学模型；在含避障项的最优附着制导律的基础上，构建在线更新制导参数的神经网络模型，通过离线优化的方法获得探测器在不同状态下的最优制导参数，训练神经网络拟合最优制导参数与探测器状态之间的映射关系，以探测器相对于障碍物的位置和探测器的速度为输入，实时计算更新最优制导参数，实现探测器自主避障附着。本发明通过构建解析形式的最优制导律满足星载计算机的计算性能约束。本发明能够根据实时观测到的探测器状态和障碍信息在线调整制导参数，实现小天体探测器自主避障附着，具有一定的鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116280271A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310257349.2
申请日：2023-03-17
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的地外天体软着陆增广曲率制导方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：建立探测器在行星表面固连坐标系下的动力学方程。根据轨迹几何曲率理论，结合能量最优制导律，建立构建轨迹曲率制导的基本形式并推导得到曲率制导的拓展形式。在轨迹曲率制导律中，通过推力补偿项表征探测器是否在障碍影响区域以及施加在障碍影响区域的补偿推力，得到地外天体软着陆增广曲率制导律，补偿推力仅作用于地形障碍附近一定空间区域，能耗更接近能量最优制导律。利用求取的加速度进行地外天体软着陆的制导，进一步提升探测器面对地表障碍时的相对高度，进而提升探测器面对地表障碍的避障能力。本发明还具有实时性高的优点。
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公开(公告)号：CN116280260A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310291115.X
申请日：2023-03-23
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的小天体表面弹跳移动姿态机动控制方法，属于深空探测领域。本发明实现方法为：针对探测器弹跳移动的姿态机动问题，分别建立探测器在小天体固连坐标系和小天体表面坐标系下起跳后的动力学方程。探测器在起跳后因转动惯量的不确定和外界干扰，其姿态的变化会使碰撞后的下一次弹跳过程变得无法预测，通过建立包含自身转动惯量不确定性和外界环境扰动的总干扰的探测器弹跳移动误差姿态动力学模型，设计包含有限时间控制的滑模面，提高探测器系统状态的收敛效率以及姿态机动控制精度。在有限时间滑模面的基础上引入自适应机制，增强探测器系统的鲁棒性，进而保证探测器能够以较快的速度和较好的精度机动到目标碰撞姿态。
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公开(公告)号：CN116070429A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310026877.7
申请日：2023-01-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F17/15 , G06F17/16 , G06F111/10 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的一种柔性连接约束下多节点分布式滤波估计方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：通过选取相邻节点中可观度最大的节点，利用其估计状态建立柔性连接约束，形成分布式滤波估计的约束最小二乘问题；利用KKT条件分析不等式约束转化为等式约束需要满足的条件，将柔性连接约束由不等式约束转化为等式约束，避免寻优过程在不等式约束影响下陷入局部最优，通过约束局部线性化，得到节点状态估计均值与估计误差协方差的解析表达式，实现柔性着陆器节点状态的高效估计，生成符合柔性连接物理特性的状态估计结果；此外，本发明还通过迭代估计降低非线性约束线性化误差，进一步提高柔性着陆器节点状态估计精度。
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公开(公告)号：CN115761521A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211468396.3
申请日：2022-11-22
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种面向卫星星座的远距离图像多目标识别方法，属于空间目标识别技术领域。本发明针对巨型星座卫星数量多且在视场内存在新生及消失行为，利用天基平台拍摄的卫星图像，通过提取四连通区域并对区域进行高斯扩散，获取多目标初步识别结果；用矩形框对结果进行描述，求取各目标的灰度直方图，获得高斯形式的似然函数；通过计算预测概率假设密获取目标的颜色测量值随机集合；将目标状态及量测描述为随机有限集的形式，利用高斯混合概率假设密度滤波器对卫星目标状态进行估计，避免目标数量多、数据关联易引发“数据灾难”的问题；考虑目标有新生及消失行为，将多目标整体进行跟踪，在数目和状态时变情况下对多目标进行准确、稳定的识别。
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公开(公告)号：CN115545161A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211242096.3
申请日：2022-10-11
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的多智能体探测器任务规划的分层异步时间约束处理方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立多节点探测器时间规划问题模型，对时间约束问题进行多智能体简单时间网络等效表达，对多智能体简单时间网络进行分层表示，求解异步处理的智能体计算顺序；根据智能体计算顺序，基于弧一致算法对当前智能体时间约束网络进行约束处理，从而判断当前规划是否满足时间约束一致性。通过本发明实现多节点探测器分层异步弧一致时间约束处理，通过增加变量值域更新标志减少不必要的约束检测，能够减少单个智能体约束检测数，提高约束检测效率，从而实现多节点探测器自主规划过程中复杂时间约束的快速处理，提高多智能体探测器任务规划效率。
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