一种行星最终接近段自主导航方法

    公开(公告)号:CN103234538A

    公开(公告)日:2013-08-07

    申请号:CN201310116783.5

    申请日:2013-04-07

    IPC分类号: G01C21/00

    摘要: 本发明涉及一种行星最终接近段自主导航方法,属于深空探测技术领域。本发明方法首先建立行星最终接近段状态模型,再通过探测器与n个位置确定的行星轨道器进行无线电测量及通信并对m颗脉冲星进行观测,建立行星最终接近段自主导航测量模型,根据两个模型,通过导航滤波计算得到探测器状态。本发明方法结合脉冲星导航及无线电导航的测量特性,采用非线性滤波方法,实现行星最终接近段自主导航,提高行星最终接近段自主导航的精度与实时性,可实施性强,测量精度高,满足了自主导航的实时性要求。

    一种基于轨道根数的星际飞行发射机会搜索方法

    公开(公告)号:CN102999616A

    公开(公告)日:2013-03-27

    申请号:CN201210499196.4

    申请日:2012-11-29

    IPC分类号: G06F17/30

    摘要: 本发明涉及一种基于轨道根数的星际飞行发射机会搜索方法,尤其涉及一种星际飞行探测器发射机会搜索和选择的方法,属于航空航天技术领域。首先确定目标天体与发射天体的最优两脉冲交会机会;建立发射天体星历与发射时平近点角的对应关系。由发射天体星历推算出发射天体与目标天体交会的时间。由目标天体的星历得到交会时目标天体的状态,将其转化成轨道根数,从而得到预定交会时间对应目标天体的平近点角,若此平近点角与最优的平近点角相匹配,则此发射机会为该区域最优的发射机会,否则重新调整最优发射平近点角对应的日期。本发明能够实现对星际飞行最优发射机会的快速搜索、计算量小、效率高,同时可准确辨别发射机会的周期性等优点和效果。

    一种软着陆自主障碍规避常推力器控制方法

    公开(公告)号:CN102981507A

    公开(公告)日:2013-03-20

    申请号:CN201210499447.9

    申请日:2012-11-29

    IPC分类号: G05D1/10 G05B13/04

    摘要: 本发明涉及一种软着陆自主障碍规避常推力器控制方法,属于深空探测技术领域。本发明首先利用探测器下降过程中的光学相机以及自带的障碍检测装置形成的地表障碍信息选择目标着陆点。然后利用光学相机以及高度计、速度计等导航设备获取当前探测器位置以及姿态信息,并建立含推力器的动力学方程;根据事先确定的障碍规避轨迹建立参考动力学方程。最后,通过稳定误差动力学方程,实时控制常推力器开关,完成跟踪标称轨迹,使探测器安全、平稳下降到目标着陆区域。具有算法简单、计算量小且控制精度高、燃料消耗少的特点。

    基于模型不确定界的行星着陆轨迹跟踪鲁棒控制方法

    公开(公告)号:CN102968124A

    公开(公告)日:2013-03-13

    申请号:CN201210499072.6

    申请日:2012-11-29

    IPC分类号: G05D1/10 G05B13/04

    摘要: 本发明涉及一种基于模型不确定界的行星着陆轨迹跟踪鲁棒控制方法,尤其涉及一种在行星着陆过程中探测器受到多源扰动条件下的轨迹跟踪控制方法,属于深空探测制导与控制技术领域。本方法考虑目标天体引力模型与外界干扰等不确定因素对轨迹跟踪的影响,引入模型不确定界的设计理念,通过设计鲁棒反馈控制律,并兼顾控制机构的非线性特性,确保实际状态轨迹与前馈制导设计轨迹的偏离量不超过期望的界,从而优化多源扰动下的行星探测器着陆轨迹跟踪性能;能有效地克服多源扰动和系统不确定性对探测器着陆飞行轨迹的影响,提高了探测器系统的控制性能,使行星探测器着陆飞行控制精度得到了保障。

    一种基于约束规划的小天体接近段制导控制方法

    公开(公告)号:CN102890506A

    公开(公告)日:2013-01-23

    申请号:CN201110202581.3

    申请日:2011-07-19

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明为一种基于约束规划的小天体接近段制导控制方法,将目标天体引力模型引入轨迹规划过程中,同时加入接近过程中对状态与控制的约束,将具有控制约束与轨迹状态约束的非线性动力学路径规划问题转化为以优化燃耗为性能指标的二阶圆锥规划(SOCP)问题。进而,这一凸规划问题可通过内点法对其进行高效求解。由此规划产生的路径点不仅是传统意义上的目标跟踪状态,而且该状态是在考虑目标天体引力场影响情况下满足具有状态与控制约束动力学系统的可行解;此外,所得前馈控制输入满足星上设备和滤波估计所需的推力器关闭时间要求。

    共面圆轨道间的小推力调相机动方法

    公开(公告)号:CN102508999A

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN201110310764.7

    申请日:2011-10-14

    IPC分类号: G06F19/00

    摘要: 本发明为一种共面圆轨道间的小推力调相机动方法,第一步:计算初始相位差;第二步:计算内外旋策略机动参数;第三步:确定调相机动参数;本发明以轨道平近点角描述追踪航天器和目标航天器的相位关系,得到初始相位差与推力方向等参数的关系,在此基础上根据调相任务特点,得到了两种可行的调相策略,简化了算法复杂度;然后利用轨道平均技术,建立了调相变向时间和平均半长轴满足的非线性方程组,该方法组可通过简单的Newton迭代求解,增强了算法鲁棒性,提高了设计效率。该方法提供了调相方向的快速判别方法,能够为小推力调相轨道的精确设计提供合理可行的初值猜测。

    一种基于地日平衡点观测与跟踪小天体的位置选择方法

    公开(公告)号:CN102351047A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110199581.2

    申请日:2011-07-16

    IPC分类号: B64G1/00

    摘要: 本发明公开了一种基于地日平衡点观测与跟踪小天体的位置选择方法,属于航空航天技术领域。该方法首先由空间观测航天器-太阳-地球构成的三体系统得到五个动平衡点;然后选择L2平衡点附近的拟周期轨道作为空间观测航天器I的位置安放点;选择L4和L5点分别作为空间观测航天器II和III的位置安放点,构建出三颗空间航天器的观测网络,对小天体进行联合观测与跟踪。本发明方法,对比已有技术,能够实现对小天体的长周期观测与跟踪,具有稳定性好、航天器位置保持所需能量消耗少、观测与跟踪弧段长等优点和效果。

    基于路标导航的六自由度位置姿态确定方法

    公开(公告)号:CN101762277A

    公开(公告)日:2010-06-30

    申请号:CN201010103522.6

    申请日:2010-02-01

    IPC分类号: G01C21/26 G01C11/00

    摘要: 本发明涉及一种基于路标导航的六自由度位置姿态确定方法,属于自动控制系统中的信息处理领域。本发明通过像素观测方程中位置元素与姿态元素的耦合性,考虑欧式变换下角度的不变性,把各导航路标观测视线之间所形成的夹角作为观测量,将像素观测方程中位置、姿态状态解耦,对像素观测方程中位置、姿态状态分别求解,减小算法的复杂性,快速确定结果并提高求解精度。该方法的适用性还可以由3个导航路标扩展到多个路标。

    燃料约束下航天器可拦截区快速生成方法

    公开(公告)号:CN118586098A

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410639907.6

    申请日:2024-05-22

    摘要: 本发明公开的燃料约束下航天器可拦截区快速生成方法,属于航空航天领域。本发明实现方法为:建立轨道拦截模型,在轨道拦截模型下推导拦截脉冲各分量的大小关系,并根据燃料约束得到关于拦截脉冲分量大小的一元四次方程;推导航天器可达范围极值,找出目标轨道与航天器可达范围的交点,将其定义为命中区;在命中区内分析各点的拦截情况,分别找出最短时间拦截脉冲和最省燃料拦截脉冲,根据脉冲大小计算Lambert转移时间,通过循环修正得到可拦截区,即实现燃料约束下航天器可拦截区快速生成。本发明生成的航天器可拦截区为多约束下的拦截轨迹优化提供初值选择。本发明具有可拦截区生成速度快、适用范围广的优点。

    一种基于Q-Learning的深空探测器任务规划方法

    公开(公告)号:CN114399225B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202210076784.0

    申请日:2022-01-24

    IPC分类号: G06Q10/0631

    摘要: 本发明公开的一种基于Q‑Learning的深空探测器任务规划方法,属于航空航天技术领域。本发明将结构化表达方法表达的状态空间本身和状态的转移,以Q‑Learning方法识别的扁平化数值、向量和矩阵形式输入强化学习的训练过程,完成Q‑Learning方法对规划的训练,能够提升对突发事件适应性的基础上,提升小行星探测任务规划、转移效率。本发明采用向量和矩阵表达规划中的状态和动作关系,能够很好的表达规划中状态空间各状态以及各状态之间的转移方式、转移条件和转移效果,进而提高小行星探测任务轨道转移精度。本发明训练之后的模型拥有快速获得规划解和从其它初始状态开始规划的能力,提升规划效率和规划过程的鲁棒性。