一种用于附着地面试验验证的自转小天体等效模拟方法

    公开(公告)号:CN118424302A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410139395.7

    申请日:2024-01-31

    IPC分类号: G01C21/24

    摘要: 本发明公开的一种用于附着地面试验验证的自转小天体等效模拟方法,属于深空探测技术领域。本发明实现方法为:根据试验场地尺寸以及附着起始高度确定小天体地形地貌的缩小比例。针对非极区附着地面试验,将小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕小天体模型做圆周运动的相对运动,实现探测器在非极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌相同。针对极区附着地面试验,小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕观测相机光轴方向自转的相对运动,实现探测器在极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌等效模拟。

    柔性附着探测器地面试验主动重力卸载方法

    公开(公告)号:CN117864445A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202410138476.5

    申请日:2024-01-31

    IPC分类号: B64G7/00

    摘要: 本发明公开的柔性附着探测器地面试验主动重力卸载方法,属于地外探测技术领域。本发明实现方法为:构建柔性附着探测器结构。柔性附着探测器包括本体承重板、缓冲筒和缓冲支架刚体结构,以及柔性连接结构。电机分别连接柔性杆质心和节点质心,根据静态平衡方程计算确定每个电机需要产生的力。建立柔性附着探测器重力卸载地面试验系统。试验系统包括支撑装置,运动装置和控制系统。电机产生的力通过悬吊绳、电机和滑轮组传动动态卸载作用在柔性附着探测器上的重力,完成柔性附着探测器地面试验的重力定量精准卸载,实现柔性附着结构动力学特性的真实模拟。本发明通过多节点卸载重力,既能在有限范围内实现低频运动,又能补偿结构的大变形。

    基于虚拟时间节点的航天器资源约束一致性检测方法

    公开(公告)号:CN114818133B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202210450865.2

    申请日:2022-04-26

    摘要: 本发明公开的一种基于虚拟时间节点的航天器资源约束一致性检测方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:根据航天器上资源情况建立每种资源的空时间线,将活动序列中各个活动的资源使用情况按资源种类进行分类,对属性为可重复型的资源,引入虚拟时间节点表示资源使用结束后的恢复情况。将分类后的资源使用情况填充到对应资源时间线中。基于时间顺序对每条资源时间线中填充的资源使用活动进行排序,计算每条资源时间线中的资源使用值,判断每次资源使用活动是否满足资源约束。本发明充分利用航天器任务中资源约束的时间顺序特性,找到所有未能满足资源约束的活动,方便进一步求解完善活动序列,提高航天器自主任务规划的效率和实时性。

    基于动态窗口算法的小天体表面附着轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN115016512B

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202210416815.2

    申请日:2022-04-20

    IPC分类号: G05D1/654 G05D109/20

    摘要: 本发明公开的基于动态窗口算法的小天体表面附着轨迹规划方法,属于深空探测器自主规划技术领域。本发明实现方法如下:建立着陆坐标系下的探测器动力学方程,将探测器的运动特性在着陆坐标系上的三个方向进行分析。根据探测器的机动性能计算探测器在单位时间内的运动窗口,即探测器的速度矢量集合,对速度集中的每一个速度进行轨迹模拟。设定评价函数评价集合中每一轨迹的得分,包括目标位置距离得分、障碍物距离得分和速度方向得分,选择最优的轨迹并记录其加速度、速度和位置。重复迭代直至探测器到达目标着陆点。本发明具有规划效率高、精度高、灵活性高、适应性高、可靠性高的优点,能够提高着陆的实时性、精确性和安全性,节省探测器燃料。

    卫星星座碰撞快速预测与规避轨迹优化方法

    公开(公告)号:CN115509123B

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202211173407.5

    申请日:2022-09-26

    IPC分类号: G05B13/02

    摘要: 本发明公开的卫星星座碰撞快速预测与规避轨迹优化方法,属于近地空间技术领域。本发明实现方法为:给出描述卫星与危险空间物体的相对轨道要素和最小碰撞距离的充要条件;根据Hoots几何方法确定最接近点的轨道相位,并通过轨道周期推导出到达最接近点的时间,构建卫星碰撞预测问题;通过用相对轨道要素描述的碰撞风险判断条件,使所述卫星碰撞预测问题的计算复杂度降低至仅与星座轨道平面数量有关,从而降低计算量;此外,本发明将规避轨迹优化问题转化为二阶锥规划问题,使用凸优化算法求解,提升规避轨迹优化求解效率,减少求解时间。本发明能够缩短预警时间,加快规避轨迹优化速度,提高卫星进行规避机动的时间裕度,提高卫星星座安全运行能力。

    空间目标天基监测效能评估优化定轨方法

    公开(公告)号:CN118149832A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410266125.2

    申请日:2024-03-08

    摘要: 本发明涉及一种空间目标天基监测效能评估优化定轨方法,属于轨道确定领域。本发明首先建立天基监测星定轨观测模型,通过观测模型构建Fisher信息矩阵,同时为保证所选监测星有连续的可观测弧段,选择这些监测星中可观测弧段最短的作为监测定轨时长。然后,考虑到一段时间内天基监测系统的整体效能,提出一种基于可观测度的效能评估指标,该指标的值反映了所选监测星组合对空间目标轨道确定的精度影响。最后,基于该效能评估指标提出一种优化选星定轨方法,该方法首先采用遍历法对全部监测星组合的效能评估值进行计算,再选择出具有最大效能评估值的最优监测星组合,最后利用非线性滤波算法对空间目标监测定轨,从而提高此天基监测系统的监测效能。

    小天体表面复杂地形特征检测方法

    公开(公告)号:CN114187529B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202111472200.3

    申请日:2021-12-06

    摘要: 本发明公开的小天体表面复杂地形特征检测方法,属于深空探测技术领域。本发明实现方法为:利用探测器拍摄的导航图像,通过提取最大稳定极值区域特征并根据区域灰度均值,得到小天体表面导航特征的阴影区和光亮区,利用距离约束合并最大稳定极值区域以剔除重复区域;根据阴影区域像素个数,设置初始配对搜索窗口大小,实现同一导航特征的边缘粗提取。针对重叠区域陨石坑边缘误检测的问题,将两个阴影区搜索到的公共边缘点数目作为反馈信息,建立几何均方距离最小原则实现搜索半径的动态调整,对有重叠区域的陨石坑特征实现精确检测。本发明能够为深空探测复杂地形特征提供精确的自主检测方法,从而为探测器的导航系统提供精确可靠地导航路标。

    火星着陆器多控制模式混合进入制导方法

    公开(公告)号:CN118092173A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410214845.4

    申请日:2024-02-27

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明公开的火星着陆器多控制模式混合进入制导方法,属于飞行器制导控制领域。本发明实现方法为:将终端高度惩罚函数、航程惩罚因子与传统目标函数结合,形成综合目标函数,通过综合目标函数使火星着陆器满足终端高度在最小边界之上且终端待飞航程最小的开伞需求。建立综合目标函数序列与充气马赫数序列两个序列函数映射关系,将两个序列函数映射关系构建充气减速器开启时间判断依据,将充气减速器开启马赫数作为被控量加入制导过程形成马赫数控制回路,基于马赫数控制回路与控制气动角制导回路形成双回路预测校正制导策略,利用双回路预测校正制导策略导实现多控制模式混合进入制导,提高大质量火星着陆器的终端高度,保证着陆器的终端精度。

    巨型星座轨道保持迭代学习控制方法

    公开(公告)号:CN115622612B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202211294213.0

    申请日:2022-10-21

    IPC分类号: H04B7/185 G06F30/20

    摘要: 本发明公开的巨型星座轨道保持迭代学习控制方法,属于卫星星座在轨运行与预警规避领域。本发明实现方法为:在巨型星座分布密集、轨道层间距小以及相对摄动无法精确建模的背景下,根据星座卫星间相对动力学模型,设计相对轨道保持反馈控制律,以抑制非周期摄动对高精度相对轨道保持的影响;针对星座卫星间相对摄动的周期性特点,设计相对轨道保持反馈控制律和不显含初始状态的迭代学习控制律,通过二者协同调整卫星速度、修正轨道参数,消除星座卫星间相对轨道保持偏差,实现星座卫星间相对轨道的精确自主保持,并使控制律的收敛性不受启动时刻的初始状态影响,进而在不影响卫星正常任务的同时,减小碰撞风险,提高巨型星座运行安全性。

    小天体柔性附着协同制导方法

    公开(公告)号:CN115246491B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202210871146.8

    申请日:2022-07-22

    IPC分类号: B64G1/24

    摘要: 本发明公开的小天体柔性附着协同制导方法,属于深空探测技术领域。本发明将柔性探测器的质量等效为平均分布于刚性模块上,将刚性模块视为相对独立且受柔性连接约束的质量聚集区,并通过使用弹簧阻尼模型将各刚性模块之间的物理连接建模为弹性力和阻尼力的作用。以质量聚集区的相对高度差反应柔性探测器的整体姿态,并建立相对高度差指标衡量姿态的平稳性,在此基础上,考虑质量聚集区的初、末状态约束,生成多质量聚集区的一致性协议,并以此建立解析形式的柔性附着协同制导律,对柔性探测器上的刚性子模块进行协同控制,最大化发挥柔性探测器在抑制弹跳和倾覆方面的优势,确保柔性探测器在保持姿态平稳的同时缓慢附着于目标着陆点。