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公开(公告)号：CN118960756A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411039918.7
申请日：2024-07-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种小天体柔性附着过程自主GNC地面试验验证系统及方法，属于深空探测技术领域。本发明包括深空失重环境下的柔性附着探测器六自由度运动模拟模块、柔性附着探测器模拟模块、小天体弱引力模拟模块、小天体地形模拟模块。小天体弱引力模拟模块由两个弱引力模拟器、六自由度气浮台和一个三自由度气浮台组成。本发明通过在地面等效模拟柔性附着小天体过程深空失重环境、小天体弱引力和小天体自转的空间环境，构建柔性附着探测器等效模型，利用真实导航敏感器、等效执行机构和柔性附着机构以及星上GNC算法实现等效柔性附着探测器在等效模拟的深空环境下附着小天体的六自由度运动控制，从而实现对柔性附着探测器GNC系统的试验验证。
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公开(公告)号：CN114019792B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202111171510.1
申请日：2021-10-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种火星大气进入过程升力制导误差分析方法和系统，该方法包括：建立半速度系下的动力学方程；对半速度系下的动力学方程进行误差分析，建立大气进入误差动力学方程；对大气进入误差动力学方程进行离散化处理，得到离散化的误差协方差传播方程；根据离散化的误差协方差传播方程进行误差递推分析，得到火星大气进入过程升力制导误差分析结果，并输出。本发明通过方差外推技术实现了对火星着陆对落点误差方差的时间历程分析，为提高火星进入制导控制的鲁棒性和精度提供了研究依据。
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公开(公告)号：CN113844682B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202111070275.9
申请日：2021-09-13
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种火星EDL过程大动态导航试验验证系统及方法，属于导航技术领域。本发明试验系统采用机械转台携带IMU敏感器通过姿态映射方法模拟火星着陆器EDL过程的真实姿态运动，利用机械转台实际输出数据和IMU采集的数据可对惯性导航的关键技术及相关性能进行有效验证和评估，具有试验方法简单、易实现、可靠性高、针对性强等特点。
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公开(公告)号：CN111896027B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202010682507.5
申请日：2020-07-15
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种考虑地形起伏的测距敏感器仿真建模方法，通过下述方式实现：S1、以当前星下点地形高程所对应的待测星体表面作为基准平面，确定测距波束所在地形范围内地形最大高程；S2、根据确定的地形最大高程确定波束搜索起点，按照预设的步长进行粗搜索，搜索波束与地形交点，当波束某个位置对应高度小于地形高度时，采用二分法精细搜索波束与地形的交点，直到测距精度满足要求。
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公开(公告)号：CN114152261A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111131403.6
申请日：2021-09-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种地外天体着陆过程自适应导航修正方法和系统，该方法包括：依次解算得到测距敏感器各个波束对应的高度修正量，并对解算得到的测距敏感器各个波束对应的高度修正量进行加权融合处理，得到全局高度修正量；根据得到的全局高度修正量，对由惯导解算输出的着陆器位置进行自适应修正；依次解算得到测速敏感器各个波束沿着波束方向的速度修正量，并对解算得到的测速敏感器各个波束沿着波束方向的速度修正量进行三维合成，得到全局速度修正量；根据得到的全局速度修正量，对由惯导解算输出的着陆器速度进行自适应修正。本发明通过将惯导的输出值与测距、测速敏感器的测量值进行有效融合，实现了着陆器相对于火星表面的高度和速度的精确估计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114018281A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111108914.6
申请日：2021-09-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种地外天体进入过程导航避障系统的挂飞支持系统及方法，该系统包括：温控子系统，用于对相控阵测距测速敏感器进行温度控制；导航基准外测子系统，用于提供高精度导航外测基准数据；挂飞数据采集子系统，用于接收并存储高精度导航外测基准数据、以及惯性测量单元和相控阵测距测速敏感器提供的测量数据；完成高精度导航外测基准数据、各测量数据之间的自动时间尺度对齐；挂飞试验控制子系统，用于接收并存储导航避障最小系统输出的遥测、遥控数据。本发明将进入过程的导航和避障支持设备集成为单一支持系统，支持导航和避障同步试验，提高了试验验证的可信度；通过设备复用，可有效降低成本。
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公开(公告)号：CN113935151A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111070274.4
申请日：2021-09-13
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种火星EDL过程变结构多体耦合动力学建模及解算方法，属于航天器制导、导航与控制技术领域。本发明包括如下步骤：构建火星EDL过程变结构多体耦合动力学模型；构建火星EDL仿真环境，使用所述火星EDL过程变结构多体耦合动力学模型模拟火星EDL的动力学过程，并进行解算，获得探测器本体的轨道和姿态信息；所述火星EDL的动力学过程包括大气减速、配平翼展开、弹伞、伞降、抛大底、抛背罩。
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公开(公告)号：CN113885352A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111114675.5
申请日：2021-09-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明涉及一种火星EDL全过程自主GNC数学仿真验证系统，主要包括EDL环境仿真子系统、进入舱仿真子系统(含EDL过程进入舱动力学高精度仿真器、EDL过程导航图像高精度仿真器)、火星EDL过程数学仿真总控子系统、火星EDL过程可视化仿真子系统和GNC模拟子系统以及相应的接口。通过该数学仿真系统可全面、系统、连续、充分和方便地验证火星EDL整个飞行过程的GNC方案和算法、自主管理技术以及与地面协同工作、飞控支持与仿真能力。
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公开(公告)号：CN111351490B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202010245815.1
申请日：2020-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种行星着陆过程惯导基准快速重建方法，属于航天器自主导航技术领域，包括如下步骤：S1、建立第一惯性基准坐标系，利用着陆器的惯性测量单元输出的角度增量进行姿态外推，获得着陆器的惯性姿态；S2、对着陆器的高度进行估计，对着陆器的天底向量进行第一状态估计；S3、根据着陆器的测速敏感器测量的速度和S1中所述的着陆器的惯性姿态，对着陆器的天底向量进行第二状态估计；S4、利用S2中所述高度估计和着陆器的天底向量第一状态估计、S3中所述着陆器的天底向量的第二状态估计，获得行星着陆过程的天底向量最终估计值，重建着陆器在行星着陆过程中的惯导基准。本发明方法对两种天底向量进行融合，有效地提高了基准重建的收敛速度。
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公开(公告)号：CN108594802B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201810168097.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种探测器目标着陆区域确定及避障制导方法与装置，属于航天器制导、导航与控制技术领域。所述方法包括：当探测器转入动力下降过程时，获取天体表面着陆区域图像，并判断所述探测器的速度方向与当地垂向方向的夹角是否在预设范围内；若是，则根据所述探测器的速度方向，将所述着陆区域图像划分成两个子区域，将障碍物少的子区域作为目标着陆区域；若否，则以所述着陆区域图像的几何中心为中心，将所述着陆区域图像划分成四个子区域，将障碍物少的子区域作为目标着陆区域。本发明既实现了初步避障制导，又避免了背罩等抛弃物在动力下降过程中对探测器的干扰、碰撞等影响，显著减少了动力减速过程中的推进剂消耗。
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