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公开(公告)号：CN118907439A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411005030.1
申请日：2024-07-25
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： B64G1/24
摘要： 本发明提供了一种气动辅助降轨的双通道角度跟踪制导方法，包括考虑J2摄动和天体自转影响，建立攻角‑侧滑角调制下的航天器气动辅助降轨动力学模型；分别选取升力系数、侧向力系数作为纵向、侧向通道的控制量，并分别以航迹角和航向角作为跟踪变量；综合考虑气动参数和大气环境的不确定性，结合航天器气动辅助降轨动力学模型，获得攻角‑侧滑角调制下的气动辅助降轨跟踪制导问题模型，构建集总不确定项；采用扩张状态观测器对跟踪变量和集总不确定项进行逼近；基于线性状态误差反馈在纵、侧向双通道分别设计跟踪制导律。因此，采用上述方法，能够保障在参数扰动及不确定情况下的跟踪制导性能，实现对气动辅助降轨标称轨迹的高精度跟踪。
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公开(公告)号：CN113671974B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202110810147.7
申请日：2021-07-18
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05D1/46 , G05D109/20
摘要： 本发明公开的一种跨域飞行器返回段转弯进场精确制导方法，属于航空航天技术领域。本发明：建立飞行器能量管理区转弯进场动力学，给定飞行器转弯进场过程的始末状态约束；根据飞行器飞行轨迹特征对转弯进场飞行轨迹进行分段，推导得到每段的转弯轨迹特征参数和轨迹连接条件；基于初始转弯段的圆弧轨迹特性，通过圆弧轨迹约束方程推导初始转弯段的开环控制律，基于直线捕获段直线飞行轨迹特征，给出航程比例攻角控制律，基于跑道对准段的圆弧轨迹特性，通过圆弧轨迹约束方程推导跑道对准段的开环控制律；构建以跑道对准段转弯半径为制导参数，以末端进场能量为校正目标的跨域飞行器转弯进场闭环预测校正制导框架，给出跨域飞行器转弯进场轨迹。
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公开(公告)号：CN118289228A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410400714.5
申请日：2024-04-03
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： B64G1/24
摘要： 本发明公开的一种基于开关函数特性的最优小推力转移轨迹生成方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：在地心惯性坐标系下，构造平均动力学模型对航天器状态进行描述，随机生成燃耗最优转移轨迹的航天器起始状态；通过消除YSS的开关函数的控制变量偏航角和偏航切换角，构造由状态和协态组成的关机段转移时间表达式，推导YSS开关函数向上穿越0线时航天器起始协态的取值范围，在上述求解所得协态变量边界范围内随机给定起始协态变量；计算当前起始状态‑协态下关机段转移时间，判断转移时间约束是否满足；以起始状态和起始协态变量为积分起始点同时正向和反向积分，生成完整的最优转移轨迹，即完成最优小推力转移轨迹的快速生成。
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公开(公告)号：CN113960926B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202111210201.0
申请日：2021-10-18
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开的一种气动捕获制导参数边界的自适应调节方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：在给定气动捕获机动模式的前提下，建立气动捕获机动最优控制问题模型。通过极大值原理分析，给出最优气动捕获机动对应的倾侧角剖面结构，为制导回路提供控制参数剖面，从而保证制导的最优性。基于倾侧角边界随制导过程逐次变化的策略，通过建立气动捕获制导参数边界的自适应调节方法，实现最优气动捕获制导的普适性和鲁棒性，并同步提升制导过程的低燃耗性能。本发明具有如下优点：(1)鲁棒性强、可重复性高；(2)灵活性高，适用于多种行星气动捕获任务；(3)方法迁移性好，不需要提前人为给出控制参数边界。
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公开(公告)号：CN117706921A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311593896.4
申请日：2023-11-27
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开的一种航天器高精度连续推力抵近轨迹规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立航天器相对运动动力学模型与连续推力下的动力学模型；构造抵近过程的相对距离变化率不断减小的二次函数形式微分方程，生成任务航天器的抵近轨迹与各次脉冲机动矢量；将推力方向角、高度角以及持续时间作为连续推力抵近的优化变量，把相对运动模型下生成的脉冲机动矢量转换到惯性坐标系下并计算近似的推力方向角、高度角以及持续时间作为优化变量初值；构建以任务航天器抵近轨迹的末端相对状态偏差最小为性能指标的修正优化问题，在高精度动力学下分段优化求解得到该问题，得到抵近终端状态高精度匹配的连续推力控制策略与抵近轨迹。
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公开(公告)号：CN117705127A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311696357.3
申请日：2023-12-12
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明公开的一种考虑光照约束的航天器多目标遍历巡视轨道优化方法，属于近地卫星应用领域。本发明将空间多目标遍历巡游过程分为转移段和飞掠段，利用相对运动和数值计算方法建立描述近距离飞掠过程的相对运动模型，建立考虑观测太阳遮挡、月球遮挡和地球遮挡的优化模型，以遍历巡视速度增量最小为指标，根据巡视目标的飞行禁区和巡视载荷的最大工作距离为约束，优化n次巡视和n‑1次转移的共5n‑2个独立待优参数。利用绝对和相对轨道理论，推导燃料和时间消耗计算公式，能够提高燃料利用效率。通过分析光学传感器在近距离观测任务中的约束条件，在近距离观测轨道优化中增加光照约束，能够实现满足观测约束条件下的多目标巡视观测。
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公开(公告)号：CN117421521A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311382846.1
申请日：2023-10-24
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明公开的一种空间高精度干涉测量星座入轨允许域边界预测方法，属于空间技术领域。本发明通过建立的空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标偏差传播的三阶半解析表达式，大幅提高空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标偏差传播计算精度，进而有利于提高空间高精度干涉测量星座入轨允许域边界预测计算精度。本发明通过建立的空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标偏差传播的降阶半解析表达式，大幅降低空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标偏差传播计算量，有利于提高空间高精度干涉测量星座入轨允许域边界预测计算速度。本发明预测精度高，计算速度快的优势，利于提升空间高精度干涉测量星座构型稳定性，提高空间高精度干涉测量星座观测效能。
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公开(公告)号：CN117269920A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311202775.2
申请日：2023-09-18
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01S7/41 , G06N3/0442 , G06N3/048 , G06N3/08 , G06F18/243
摘要： 本发明公开的一种基于LSTM网络的空间目标机动检测方法，属于航天检测技术领域。本发明实现方法为：通建立的空间编目环境，采用解析方式进行空间目标的轨道推演，采用地面站观测并收集数据空间目标轨道数据，在筛选可观测轨道弧段后使用容积卡尔曼滤波CKF对观测数据滤波；空间目标机动检测数据集包含摄动影响、观测误差、随机机动时刻、随机观测步长、随机机动幅值以及方向；将空间目标机动检测数据集归一化后作为LSTM空间目标机动检测模型的输入并进行深度学习；得到LSTM空间目标机动检测模型，通过该模型基于地面雷达站遥测数据实现对空间目标的机动检测。本发明具有检测实时性与准确率高、鲁棒性强、适用范围广的优点。
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公开(公告)号：CN117235885A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311180752.6
申请日：2023-09-13
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F119/14
摘要： 本发明公开的一种平面弱稳定边界轨道参数周期变化解析预测方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：对于轨道平面与两天体共面情况，航天器的轨道参数在远心点处变化明显，远心点轨道参数是影响解析解的主要因素，使用远心点轨道参数能够提高解析解精度。基于高斯摄动方程，推导偏心率关于真近点角变化的函数，对偏心率函数在轨道周期内积分得到传统解析解求解公式，使用势能法求解远心点半长轴以及迭代法求解远心点偏心率，代入传统解析解求解公式即可得到偏心率周期变化改进解析解。根据近心距计算公式，代入偏心率解析解进行计算得到近心距周期变化解析解，实现深空探测任务中弱稳定边界轨道的偏心率以及近心距变化的快速准确预测。
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公开(公告)号：CN117078709A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310826722.1
申请日：2023-07-07
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明公开的一种基于PCNN和改进形态学的低空目标边缘检测方法，属于航天检测技术领域。本发明实现方法为：获取临空平台搭载光电载荷拍摄的包含低空目标的图像，使用滤波算法对图像进行预处理；采用PCNN模型对滤波后的图像进行图像分割，将存在低空目标的区域筛选出来，区域提取得到待检测的图像，消除细节给边缘检测造成的影响；对获得的待检测图像，使用改进的形态学梯度进行边缘检测，利用形态学梯度滤波算子抑制随机噪声的特性，提高低空目标边缘检测的精度和抗噪声的能力；利用形态学细化算子对获得的低空目标边缘进行细化，保持图像细小部分的连通性，提高低空目标边缘检测的精度。利用本发明具有检测精度高、抗干扰能力强的优点。
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