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公开(公告)号：CN113734475A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202111044079.4
申请日：2021-09-07
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/64
Abstract: 本发明公开了一种系绳分离优化方法和系统，该方法包括：在绳系卫星系统中，将母星和子星从分离到形成重力梯度构型的过程，确定为系绳分离的第一阶段；其中，在第一阶段，系绳按照设定速度i0匀速释放；获取系绳的摆角估计值根据摆角估计值判断是否进入系绳分离的第二阶段；当摆角估计值小于设定摆角阈值时，确定进入第二阶段；进入第二阶段，并按照正弦优化轨迹释放系绳，直至释放到期望绳长为止。本发明避免了系绳突然减速导致系绳回弹，解决了传统系绳释放过程中容易出现的突然绷紧或者摆角过大的问题。
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公开(公告)号：CN113173267A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110481652.1
申请日：2021-04-30
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种冗余飞轮组动态力矩分配与角动量跟踪控制方法，属于卫星姿态机动控制技术领域。本发明根据飞轮组的角动量储备以及机动过程中各飞轮实时角动量动态分配飞轮驱动电压，使得冗余飞轮组在所有飞轮都达到饱和前总是工作于不饱和状态，保证了机动力矩的持续、平稳输出，飞轮组的全部角动量能够获得充分的利用；另一方面，针对轴承摩擦、风阻以及电机损耗力矩等扰动因素，提出了一种角动量反馈跟踪控制技术，使力矩轮能够工作在速率轮的模式下，克服了角动量漂移问题，确保飞轮在大角度机动过程中准确跟踪期望角动量。
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公开(公告)号：CN111966073B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010700658.9
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明属于航天器控制系统故障验证领域，涉及一种基于模型的航天器控制系统健壮性验证方法。本发明通过采用模型化的健壮性验证方式和矩阵式的模型管理和参数配置方式，形成面向多个航天器多种故障的健壮性验证能力，显著提升航天器控制系统故障模拟能力和健壮性验证水平，保障航天器在轨的稳定运行。
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公开(公告)号：CN111913470B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010700663.X
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明属于航天器控制系统稳定运行技术领域，涉及一种航天器控制系统数据有效性识别方法。本发明给出的航天器控制系统数据有效性识别设计方法能够有效识别和剔除错误数据，包括对敏感器测量数据进行有效性识别、对执行机构测量数据进行有效性识别、对地面注入轨道数据进行有效性识别、对外系统校时数据进行有效性识别，避免错误信息引入控制计算，确保航天器在轨稳定运行能力，保证闭环性能指标，为有效载荷提供稳定、可靠的运行条件；本发明提出的数据有效性判断设计方法意在排除非预期数据，实时保证控制系统稳定运行，是在系统具备故障诊断和容错能力的同时必须具备的一项重要防护机制；本发明对控制系统各类部件的不同数据特点有针对性，同时体现了多源信息融合能力，所设计的数据有效性识别方法抽象度好、通用性强，并能够避免误判和漏判。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111381581B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202010153200.6
申请日：2020-03-06
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种执行机构故障诊断与容错控制的一体化方法，首先将描述执行机构具体故障模式的有效因子Γ(n)与控制器增益参数K(n)当作整体，将综合控制律的重构问题转换成双线性不等式组的约束优化问题；然后，对该约束优化问题进行快速求解，得到综合控制律最后，采用卡尔曼滤波算法在线估计有效因子Γ(n)，并通过的同步运算得到故障后所需的容错控制器增益参数K(n)。本发明方法有效减小了故障的影响程度、降低了系统的安全性风险，确保了航天器控制系统对执行机构不同故障模式能够自主做到实时诊断与快速重构，极大减轻了在轨运行阶段有限资源约束下的星上计算压力，增强了方法的工程适用性。
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公开(公告)号：CN110712769B
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN201910896597.5
申请日：2019-09-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/36
Abstract: 本发明公开了一种基于CMG的无陀螺太阳定向控制方法，全过程仅利用CMG和太阳敏感器完成。首先，控制CMG转回标称位置，保证CMG群的合成角动量接近于零，此时星体的角速度也将相应减小。之后，利用01式太阳敏感器敏感太阳方位，利用CMG控制星体旋转进行太阳搜索。当太阳搜索成功后，实时计算对日轴与太阳矢量的夹角，利用CMG控制星体旋转，完成卫星稳定对日。本发明中太阳搜索和定向全过程不依赖陀螺测量信息，也不采用喷气控制，避免了陀螺故障太阳定向不成功，以及喷气控制对燃料的消耗，保证卫星能源安全。
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公开(公告)号：CN112109923A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010859350.9
申请日：2020-08-24
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于自主标定的卫星半长轴保持自主轨控方法，属于航天器轨道控制领域，首先基于GNSS测量或者轨道外推计算进行实时卫星轨道计算；其次根据星上装订的标称轨道半长轴以及实时计算的卫星平均轨道半长轴进行比较，当误差连续N次大于自主轨控阈值时，进行自主推力标定和自主轨控量计算。根据压力传感器和贮箱温度的实时测量，进行卫星质量和轨控推力的实时自主标定，再根据目标轨道半长轴与实时平轨道半长轴的误差进行轨控时长的计算，并选取远地点时刻作为轨控开机的中心时刻，将QPre圈次后的远地点位置设为轨控开机的中心时刻，进而确定出轨控推力器开机和关机时刻。本发明方法大大提高了航天器的自主轨控能力。
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公开(公告)号：CN111966517A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010699440.6
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种层级式航天器控制系统在轨自主异常检测方法，广泛适用于高中低轨道卫星和飞船、空间站、深空探测器等航天器的星上自主异常检测，可显著提升航天器控制系统鲁棒性和健壮性，提高航天器在轨全生命周期稳定运行能力。该方法将控制系统可能发生的异常现象划分为三个等级，即单机硬件信息级、单机数据软件判别级和系统级，根据检测到的异常所处层级，制定不同的异常隔离和处理方法。面向星上闭环控制的部件和数据使用，将控制系统异常检测分层级判读和处理，层次清晰，逻辑环节明确，不使用复杂数据和信号处理，适用于星上计算机固定周期实时调用，在轨应用效果表明，使用该方法可有效提升控制系统异常检测的自主性和实时性，进一步推广应用可广泛提升航天器控制系统鲁棒性和健壮性，提高航天器在轨全生命周期稳定运行能力。
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公开(公告)号：CN110672121B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201910888174.9
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法及系统，步骤为：将高精度测力台固定在隔振地基上，将控制力矩陀螺固定在高精度测力台上，将控制力矩陀螺上位机的输出端与控制力矩陀螺的输入端连接，通过上位机实现对控制力矩陀螺不同转速的控制；将激光测振仪与隔振地基固定安装，调节激光测振仪的光轴，使光轴指向控制力矩陀螺低速框架的边缘。测力台的输出通过电荷放大器连接至数据采集器的输入端1；激光测振仪的输出连接至数据采集器的输入端2；数据采集器的输出端与数据采集上位机相连。
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