一种环扫成像卫星的起旋控制方法、装置及介质

    公开(公告)号:CN116050070A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202211559907.2

    申请日:2022-12-06

    Abstract: 本发明实施例公开了一种环扫成像卫星的起旋控制方法、装置及介质;该方法可以包括:根据(w,z)参数构建的运动学方程以及以刚性模型构建的动力学方程通过对时间积分获得用于描述自旋轴指向的参数w的参考值wr;起旋阶段:在不引入用于描述绕自旋轴转动角度的参数z的情况下,利用第一参考值wr所得到的参数w误差we以及角速度误差ωe设计用于起旋控制的第一控制律,并在起旋稳定后切换至自旋角度控制阶段;自旋角度控制阶段:利用将切换时的参数z的值作为参数z的参考值zr的初始值,并根据(w,z)参数构建的运动学方程以及以刚性模型构建的动力学方程通过对时间积分获得后续参考值zr;根据所述参数z的参考值zr引入参数z的误差ze,根据所述参数z的误差ze以及所述第一控制律设计用于自旋角度控制的第二控制律。

    一种用于航天器的在轨对接方法和对接系统

    公开(公告)号:CN115610707B

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211630260.8

    申请日:2022-12-19

    Abstract: 本发明实施例公开了一种用于航天器的在轨对接方法和对接系统,涉及航天器装置技术领域,用于提高航天器对接容差,降低功耗。对接方法包括:用于捕获目标航天器的主航天器以光学通讯的方式获得目标航天器的位置信息和姿态信息;安装于主航天器上的主动对接模块中的控制单元依据位置信息和姿态信息控制主航天器靠近目标航天器,以使得目标航天器处于可对接距离范围内;控制单元依据位置信息和姿态信息调节主航天器的姿态,以使得目标航天器处于可对接角度范围内;控制单元依据位置信息和姿态信息驱动主航天器与目标航天器对接,并将目标航天器保持在主航天器上。通过该对接方法能够高容差、高精度、低功耗完成对接。

    一种星箭载一体化飞行器
    43.
    发明授权

    公开(公告)号:CN115371500B

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211299666.2

    申请日:2022-10-24

    Abstract: 本发明实施例公开了一种星箭载一体化飞行器,属于航天结构设计技术领域;所述星箭载一体化飞行器包括卫星和运载器,所述卫星包括有效载荷、仪器舱、动力控制系统及安装于所述动力控制系统中的贮箱外部上的太阳能帆板,所述运载器包括运载子级一级火箭,运载子级二级火箭,运载子级三级火箭和运载子级末级火箭;其中,所述卫星与所述运载器的运载子级末级火箭共用所述动力控制系统中的贮箱以形成星箭一体化飞行器;所述星箭一体化飞行器被倒置地安装于所述运载子级三级火箭与所述运载子级末级火箭之间的过渡段上,以通过所述有效载荷与所述运载器进行连接。本发明实施例提供的星箭载一体化飞行器能够提升卫星的运载能力和有效载荷的重量占比。

    一种基于李代数的欠驱动航天器姿态控制方法、设备和介质

    公开(公告)号:CN115268480B

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202210735836.0

    申请日:2022-06-27

    Abstract: 本发明提出一种基于李代数的欠驱动航天器姿态控制方法、设备和介质。本发明所述方法首先建立航天器的动力学模型和基于李代数的运动学模型;其次,提出整体的控制策略,在运动学层面假设欠驱动轴角速度为零,然后设计驱动轴的角速度指令以稳定三轴姿态,在动力学层面设计驱动轴角速度跟踪与欠驱动轴角速度阻尼的联合控制律实现完全的姿态稳定。针对欠驱动轴的角速度阻尼任务,设计了终端滑模控制律,相比传统的线性滑模控制律提高了收敛速度,也因此提高了整个控制系统的精度。

    基于姿态旋转矩阵的控制性能边界设计方法、装置及介质

    公开(公告)号:CN114329943B

    公开(公告)日:2023-01-24

    申请号:CN202111593650.8

    申请日:2021-12-23

    Abstract: 本发明实施例公开了一种基于姿态旋转矩阵的控制性能边界设计方法、装置及介质;该方法包括:根据刚体本体系相对于惯性系的当前姿态旋转矩阵和刚体本体系相对于惯性系的期望姿态旋转矩阵获取针对被控刚体的姿态误差矩阵;根据所述姿态误差矩阵生成姿态误差函数;根据基于姿态旋转矩阵的无穷小转动的表达式计算姿态误差函数的导数;利用叉乘运算和迹运算的性质化简姿态误差函数的导数并导出3维姿态误差向量;根据设定的控制性能要求,对所述姿态误差向量中的每个分量进行不等式约束;利用SO(3)上的平移不变度量将所述对姿态误差向量中每个分量的不等式约束上界转化为对被控刚体在所述控制性能要求下的姿态误差边界,即控制性能边界。

    一种用于航天器的在轨对接装置和对接系统

    公开(公告)号:CN115610713A

    公开(公告)日:2023-01-17

    申请号:CN202211631205.0

    申请日:2022-12-19

    Abstract: 本发明公开了一种用于航天器的在轨对接装置和对接系统,涉及航天器装置技术领域,用于提高对接容差降低功耗。对接装置安装在用于对接目标航天器的主航天器上,对接装置为杆状机构,对接装置包括控制段、缓冲段以及捕获段,其中,捕获段包括限位模块和能够向任意方向倾斜的捕获模块,捕获模块用于获取目标航天器的姿态信息和位置信息,并通过电磁力与目标航天器对接或分离,限位模块用于对捕获段进行限位;控制段包括控制单元,控制单元用于依据姿态信息和位置信息控制主航天器靠近目标航天器,并向捕获模块发出电磁调节指令以控制捕获模块吸附或排斥目标航天器;缓冲段用于吸收冲击。通过对接装置能够降低对接的精度要求,实现大容差对接。

    一种星箭载一体化飞行器
    47.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115371500A

    公开(公告)日:2022-11-22

    申请号:CN202211299666.2

    申请日:2022-10-24

    Abstract: 本发明实施例公开了一种星箭载一体化飞行器,属于航天结构设计技术领域;所述星箭载一体化飞行器包括卫星和运载器,所述卫星包括有效载荷、仪器舱、动力控制系统及安装于所述动力控制系统中的贮箱外部上的太阳能帆板,所述运载器包括运载子级一级火箭,运载子级二级火箭,运载子级三级火箭和运载子级末级火箭;其中,所述卫星与所述运载器的运载子级末级火箭共用所述动力控制系统中的贮箱以形成星箭一体化飞行器;所述星箭一体化飞行器被倒置地安装于所述运载子级三级火箭与所述运载子级末级火箭之间的过渡段上,以通过所述有效载荷与所述运载器进行连接。本发明实施例提供的星箭载一体化飞行器能够提升卫星的运载能力和有效载荷的重量占比。

    基于姿态旋转矩阵的控制性能边界设计方法、装置及介质

    公开(公告)号:CN114329943A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111593650.8

    申请日:2021-12-23

    Abstract: 本发明实施例公开了一种基于姿态旋转矩阵的控制性能边界设计方法、装置及介质;该方法包括:根据刚体本体系相对于惯性系的当前姿态旋转矩阵和刚体本体系相对于惯性系的期望姿态旋转矩阵获取针对被控刚体的姿态误差矩阵;根据所述姿态误差矩阵生成姿态误差函数;根据基于姿态旋转矩阵的无穷小转动的表达式计算姿态误差函数的导数;利用叉乘运算和迹运算的性质化简姿态误差函数的导数并导出3维姿态误差向量;根据设定的控制性能要求,对所述姿态误差向量中的每个分量进行不等式约束;利用SO(3)上的平移不变度量将所述对姿态误差向量中每个分量的不等式约束上界转化为对被控刚体在所述控制性能要求下的姿态误差边界,即控制性能边界。

    一种具有类海胆状结构的氧化石墨烯/MXene复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN114105130A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111413769.2

    申请日:2021-11-25

    Abstract: 一种具有类海胆状结构的氧化石墨烯/MXene复合材料的制备方法,属于新型材料技术领域。所述复合材料为宏观尺度,整体呈疏松多孔结构,表面均匀分布有微米级的氧化石墨烯、MXene及少量还原氧化石墨烯片层,使复合材料表面呈现类海胆结构。本发明所述复合材料为自支撑脆性材料,可承受一定载荷。氧化石墨烯、MXene自身的亲水特性,加之独特的表面微纳结构赋予所述复合材料优异的亲水特性,水接触角在17.5±2°,更重要的是所述复合材料能吸收空气中水分且可以保持自身结构稳定。这种独特的结构赋予了其相比普通的氧化石墨烯纸更高的比表面积与更多的活性位点,同时也为石墨烯基、MXenes基复合材料的制备提供了一个灵活、可控的平台。

    一种基于预置姿态的卫星入轨快速成像方法

    公开(公告)号:CN112357121A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202011188678.9

    申请日:2020-10-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于预置姿态的卫星入轨快速成像方法,属于航天领域。所述卫星入轨快速成像方法包括以下步骤:步骤一、利用地球星历和火箭安装方向计算卫星在箭上的初始姿态;步骤二、利用星上陀螺组件进行发射段卫星姿态实时积分定姿;步骤三、星箭分离后,控制卫星快速机动成像。本发明利用地球星历、火箭的安装方向等信息,计算箭上卫星的初始姿态,将姿态计算和控制流程的开始时间提前至卫星箭上加电阶段,充分利用了地面已知信息,简化了入轨后的控制流程;大幅缩短了成像准备时间,提高了卫星的成像响应速度;在仅采用常用配置的条件下,通过软件预置参数的方式提高了卫星成像响应速度,卫星研制硬件成本相比于传统卫星并无提高。

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