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公开(公告)号：CN102968566A
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201210499343.8
申请日：2012-11-29
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G06F19/00
摘要： 本发明涉及一种椭圆轨道上小推力调相机动设计方法，属于航天器轨道机动技术领域。本方法首先基于推力方向对航天器相位变化的影响规律，提出两种可行的调相策略；然后，利用约束松弛、轨道平均化等技术，将复杂的调相机动设计问题简化为一个仅包含三个参数的优化问题。再根据小推力椭圆轨道调相任务特点，通过采用轨道平均化技术和忽略次要约束，对设计模型进行了简化处理，从而实现高效快速地获得椭圆轨道调相机动参数初值，具有算法简单、鲁棒性强、计算效率高等优点，适用于同一椭圆轨道上小推力调相机动的初始设计，也适用于轨道偏差较小的不同椭圆轨道间的调相机动初始设计。
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公开(公告)号：CN102923322A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201210499200.7
申请日：2012-11-29
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： B64G99/00
摘要： 本发明涉及一种基于等高线图的天体探测借力天体选择方法，具体涉及一种星际节能飞行的借力天体选择方法，属于航空航天技术领域。首先根据任务需求，提出交会目标天体的性能指标，结合目标天体的轨道特性，给出可能的潜在借力天体；然后由目标天体和潜在借力天体的星历，得到目标天体和潜在借力天体的状态，求解从潜在借力天体到目标天体的Lambert问题，得到相关性能指标的等高线图。根据等高线图和任务约束，判别该天体是否可作为飞向目标天体的借力天体；将能量条件及行星星历相结合，从而有效解决深空探测节能飞行任务中的借力天体选择问题。
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公开(公告)号：CN101762274B
公开(公告)日：2011-11-09
申请号：CN201010103515.6
申请日：2010-02-01
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01C21/24
摘要： 本发明涉及一种基于观测条件数的深空探测器自主定位路标选取方法，特别适用于双路标的探测器自主位置确定系统，属于自主导航领域。本发明通过对观测矩阵条件数的计算比较，选取两个路标即能够构建出探测器在目标天体固联坐标系下的位置，并使探测器位置确定精度大大提高，为低轨道飞行的深空探测器提供了精确可行的定位路标自主选取方法。本方法不仅考虑了路标位置对导航精度的影响，还具有计算小、解析可行等特点。
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公开(公告)号：CN101762273A
公开(公告)日：2010-06-30
申请号：CN201010103512.2
申请日：2010-02-01
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明涉及一种深空探测器软着陆自主光学导航方法，属于航天航空领域。本发明首先读取目标着陆点在光学导航相机所拍摄的图像平面上对应的像元和像线坐标，以及探测器分别在三个激光测距仪安装方向上与着陆平面之间的距离；其次利用所得到的三个激光测距仪测得的距离，以及已知的测距仪的安装方位角及俯仰角，确定探测器相对目标天体着陆平面的姿态；再次利用得到的三个激光测距仪测得的距离di以及目标着陆点的像元和像线坐标，确定探测器与目标着陆点之间的位置关系；最后对探测器相对着陆区的位置、速度、姿态以及角速度信息进行滤波估计。本发明具有高可靠性、低成本、强实时性的特点，可以高精度地确定探测器相对目标着陆点的位置、姿态状态。
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公开(公告)号：CN117763836A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311786905.1
申请日：2023-12-22
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明公开的一种基于月地返回轨道的小行星探测目标选择方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：确定月地返回轨道初始条件；根据月地返回轨道六根数与地球逃逸模型输入参数计算拉起逃逸机动时间、逃逸时间、逃逸轨道特征矢量、逃逸双曲线超速赤经、逃逸双曲线超速赤纬与拉起逃逸机动，建立基于月地返回轨道的无约束地球逃逸模型；从星历数据中获得地球与小行星位置与速度，计算获得深空机动与小行星交会机动，建立地球逃逸后的无约束深空转移模型；构建无约束的基于月地返回轨道的小行星探测转移模型，建立无约束小行星转移优化问题；求解无约束小行星转移优化问题，根据最优小行星探测速度增量筛选满足速度增量要求的小行星。
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公开(公告)号：CN116628954A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310506209.4
申请日：2023-05-06
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G06F30/20
摘要： 本发明公开的一种支持太空体系试验的多要素可拓展空间设计系统，属于空间系统领域。本发明主要由“近地轨道试验站+天地往返飞行器”、“地月平动点试验站+轨道间转移飞行器”、“地外行星表面试验站+星间运输飞行器”三站三器组成，所述三站三器组成的分布式平台，用于实现试验环境物理属性的三位一体设计，提供全空间环境要素的试验应用环境，通过三站三器组成的分布式平台具有的开放、继承和拓展性特征，满足不同类型空间试验服务需求，实现天地间与多站器的一体化优化，实现试验空间和特征环境的广域覆盖，支持太空体系试验。所述物理属性包括绕飞轨道、平动定点轨道、行星到达。本发明还具有开放度高、体系化、可继承、可拓展的优点。
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公开(公告)号：CN112348361B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202011232151.1
申请日：2020-11-06
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明公开的基于状态转移路径重构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和系统状态信息互相耦合特点，利用时间线刻画航天器的多个并行子系统，建立子系统内部状态转换图；同时，根据状态之间的约束关系及状态转换代价值构建启发式信息，根据启发式排序结果引导规划搜索方向，输出最终的基于状态转移路径重构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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公开(公告)号：CN114115308A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111335969.0
申请日：2021-11-12
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 本发明公开的一种引力波探测航天器姿态自主规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：根据引力波探测任务的轨道与姿态强耦合特性，构建带有终端状态强非线性约束的时间最省姿态规划问题；在该问题中，应用曲线拟合技术将终端状态约束拟合为时间与四元数的多项式函数；通过引入增广变量将该问题转化为带有矩阵约束的QCQP问题；使用半正定约束对该矩阵约束进行松弛，在性能指标中额外引入惩罚项对该约束的松弛程度进行最小化，得到一个近似凸优化问题；通过迭代求解该问题，获得原问题的最优姿态机动序列。本发明能够在保证建模真实、求解鲁棒的前提下，提高姿态规划效率，解决引力波探测任务姿态规划应用相关技术问题。
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公开(公告)号：CN113703484A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111020087.5
申请日：2021-09-01
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明公开的一种有卫星失效后的混合编队卫星星座失效重构方法，属于航空航天技术领域。本发明从星座构型几何特征的角度出发，结合Walker‑δ星座构型特点，分析失效前Walker‑δ星座内混合卫星编队的根卫星，通过父子星约束与子星间约束连接编队节点，以根卫星为根、以父子星约束为边、以子星间约束为连接建立编队构型约束树，将复杂的多星多约束星座重构问题转化为简单的约束树分层遍历问题；卫星失效时在给定任务性能指标与相位调整机动方式下能够实现的混合编队星座的重构，且对于卫星总数不大的卫星星座情况下能够实现在轨自主重构。本发明具有扩展性，对于不同组成、不同编队约束的混合编队星座均能够解决失效重构问题。本发明具有重构效率高的优点。
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公开(公告)号：CN111301720B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202010212525.7
申请日：2020-03-24
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： B64G1/24
摘要： 本发明公开的一种深空探测器轨道自主控制方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：将已知优化设计的标称轨道进行离散，得到标称轨道状态和控制量的离散化数据；对于当前的控制周期，根据导航系统估计值获得后面时刻探测器的估计状态；然后以当前状态为轨道初值，以标称轨道的终端状态为目标值，采用序列凸优化方法求解最优控制问题，对探测器转移轨道进行重规划，获得新的轨道控制律；探测器在该控制周期内按照新的控制指令执行轨道控制，直至达到下一控制时刻。重复迭代上述步骤，直到到达终端时刻，轨道自主控制终止。本发明具有如下优点：利用凸优化求解最优控制问题速度快，有较强的收敛性，鲁棒性好，求得的解为全局最优解。
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