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公开(公告)号：CN117744357A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311745166.1
申请日：2023-12-18
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06Q10/047 , G06F17/16 , G06F111/04 , G06F119/14
摘要： 本发明公开的一种月球采样返回定点软着陆轨道多阶段联合规划方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：根据任务要求计算轨道关键参数，确定标称环月轨道倾角、标称环月降轨机动点纬度辐角与标称环月降轨机动大小；根据环月轨道倾角，进行地月转移轨道规划，计算地月转移轨道参数；使用当前地月转移轨道参数进行高精度地月转移轨道递推获得近月点参数；根据近月点参数计算近月制动参数，递推至四器分离点，计算四器分离点参数；计算环月降轨机动参数，递推至动力下降点，计算动力下降点轨道参数与着月点参数；根据四器分离点参数与着月点参数，调整地月转移轨道参数和制动与机动参数，实现对月球采样返回定点软着陆轨道多阶段联合规划。
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公开(公告)号：CN112051854B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202011005654.5
申请日：2020-09-23
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明公开的一种考虑复杂约束的月球软着陆最优轨迹快速规划方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：对月球软着陆轨迹规划问题进行离散化处理，将轨迹规划问题转化为有限维变量和约束的非线性规划问题；利用饱和函数变换对非线性规划问题中的约束进行等价变换，将非线性不等式约束转化为拓展状态空间下的等式约束；对等价变换后的非线性规划问题的约束进行凸化处理，将扩展后的状态变量的置信区间作为惩罚项加入到性能指标中，提升序列迭代的收敛性,最后应用凸优化求解器序列求解凸化子问题，直至获得收敛的月球软着陆最优轨迹，实现月球软着陆最优轨迹快速规划，提高月球软着最优轨迹规划效率、鲁棒性和约束处理能力。
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公开(公告)号：CN112348361A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011232151.1
申请日：2020-11-06
申请人： 北京理工大学
摘要： 本发明公开的基于状态转移路径重构的启发式航天器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明根据子系统内部约束特点，综合考虑航天器结构、任务需求、设备状态和航天器能力四项因素，对航天器的构成、资源、分系统功能以及需要满足的各种约束条件进行描述；针对航天器系统约束复杂和系统状态信息互相耦合特点，利用时间线刻画航天器的多个并行子系统，建立子系统内部状态转换图；同时，根据状态之间的约束关系及状态转换代价值构建启发式信息，根据启发式排序结果引导规划搜索方向，输出最终的基于状态转移路径重构的启发式航天器任务规划求解结果，即完成航天器任务规划，缩减搜索空间，提高任务规划效率，进而保证航天器任务执行的成功率。
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公开(公告)号：CN111444603A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010212516.8
申请日：2020-03-24
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F30/15 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种航天器离轨轨迹规划方法，特别适用于返回式航天器的离轨轨迹规划，属于航空航天领域。本发明的方法通过建立连续推力动力学模型，实现了连续推力下轨迹规划问题，更符合航天器发动机工作情况。因为将动力学变量改为地心距，将时间变量与动力学分离，所以解决了时间最短轨迹规划困难问题。通过一系列变换将动力学方程和目标函数转为凸函数形式，因此可使用凸优化技术，极大的提高了计算效率，满足在线规划要求。
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公开(公告)号：CN107944084A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711013051.8
申请日：2017-10-26
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明提出一种深空探测器行星借力飞行轨道评估方法，解决现有行星借力飞行轨道评估方法存在的评估精度低、评估效率低问题。包括以下步骤：步骤一、生成最优行星借力飞行轨道样本数据；步骤二、构建所述最优行星借力飞行轨道性能指标与目标轨道参数的映射模型；步骤三、利用映射模型对行星借力飞行轨道性能进行评估：根据给定任务的待评估探测目标的轨道根数P，利用步骤二获得的映射模型计算探测器与探测目标实现交会所需的最优行星借力飞行轨道性能指标ΔV*，实现针对待评估探测目标的最优行星借力飞行轨道评估。
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公开(公告)号：CN105329464B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201510624402.3
申请日：2015-09-25
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平衡点周期轨道的行星低能量转移轨道方法，涉及一种捕获轨道方法，属于航空航天技术领域。本发明利用太阳‑行星‑探测器三体系统下的平衡点、周期轨道及不变流形特征实现探测器被行星捕获。首先在相对行星较低的近心点高度下施加一次机动进入三体系统下的稳定流形，并沿流形无动力滑行至周期轨道作为停泊轨道。然后利用周期轨道的不稳定流形到达行星附近，选择一条近心点高度与目标轨道相同的不稳定流形，在到达近心点时施加第二次机动实现最终行星捕获。本发明所需速度增量小，灵活性高，适用于不同行星的轨道捕获，同时可利用周期轨道的特性在捕获过程中对行星实现观测，增加了探测任务对行星观测的数据。
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公开(公告)号：CN104635740B
公开(公告)日：2017-03-01
申请号：CN201410815372.X
申请日：2014-12-23
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 本发明公开的一种深空探测器自主姿态机动控制方法，涉及自主姿态机动控制方法，属于航天器姿态控制技术领域。本发明以ORRT算法作为路径规划方法，对姿态空间的一致分布节点进行随机采样，然后进行权衡择优扩展路径，以贪婪扩展方式在安全空间中增量扩展，在探测器本体坐标系下分别建立探测器姿态机动动力学约束模型、实际工程约束模型和探测器几何约束模型，得到满足约束的路径节点和生成节点的控制力矩，进而生成探测器姿态机动路径和所需要的控制力矩，按照生成探测器姿态机动路径和所需要的控制力矩实现探测器机动到目标姿态。本发明在满足探测器面临的各种复杂约束条件下，缩短规划路径时间，提高探测器从起始姿态机动到目标姿态的效率。
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公开(公告)号：CN105867395A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610187160.0
申请日：2016-03-29
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G05D1/08
CPC分类号： G05D1/0825
摘要： 本发明公开的一种基于滑膜控制的深空探测器约束姿态机动规划方法，涉及一种用于深空探测器约束姿态机动规划方法，属于探测器姿态控制技术领域。本发明利用滑膜变结构控制方法设计满足动力学和运动学约束、控制力矩有界约束的控制率；采用几何规避方法求出可满足禁忌约束的姿态四元数，得到同时满足动力学、运动学约束、控制力矩有界约束和禁忌约束的路径节点和生成节点的控制力矩，生成探测器姿态机动路径和所需要的控制力矩，实现探测器机动到目标姿态。本发明不仅考虑动力学和运动学约束、控制力矩有界约束，而且充分满足探测器面临的禁忌约束，能够减小规划路径的曲率，提高探测器从起始姿态机动到目标姿态的效率。
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公开(公告)号：CN105487546A
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201510883280.X
申请日：2015-12-04
申请人： 北京理工大学
CPC分类号： G05D1/0883 , G05D1/101
摘要： 本发明涉及一种深空探测器自主任务规划时间约束几何处理方法，属于深空探测技术领域。本发明设计了一种验证时间约束一致性(活动变量值域能够满足所有约束)和约束几何处理方法，能够快速验证深空探测器规划过程中时间约束的一致性并处理时间约束，得到活动变量最终值域，弥补采用时间约束网处理大量活动变量时计算时间长的缺点。与基于时间约束网的时间处理方法相比较，解决同样的时间约束问题，计算时间短、效率高，更加适合实时性要求高的深空探测器。
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公开(公告)号：CN105329464A
公开(公告)日：2016-02-17
申请号：CN201510624402.3
申请日：2015-09-25
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： B64G1/24
CPC分类号： B64G1/242
摘要： 本发明公开的一种基于平衡点周期轨道的行星低能量转移轨道方法，涉及一种捕获轨道方法，属于航空航天技术领域。本发明利用太阳-行星-探测器三体系统下的平衡点、周期轨道及不变流形特征实现探测器被行星捕获。首先在相对行星较低的近心点高度下施加一次机动进入三体系统下的稳定流形，并沿流形无动力滑行至周期轨道作为停泊轨道。然后利用周期轨道的不稳定流形到达行星附近，选择一条近心点高度与目标轨道相同的不稳定流形，在到达近心点时施加第二次机动实现最终行星捕获。本发明所需速度增量小，灵活性高，适用于不同行星的轨道捕获，同时可利用周期轨道的特性在捕获过程中对行星实现观测，增加了探测任务对行星观测的数据。
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