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公开(公告)号：CN114659526B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210128975.7
申请日：2022-02-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及基于序列图像状态表达的航天器自主导航鲁棒滤波算法，属于自主导航技术领域；步骤一、构建空间非合作目标自主相对导航系统状态方程；步骤二、构建单目相机序列图像测量方程；步骤三、构建基于序列图像的状态表达模型，进而利用三角函数公式将测量值和测量误差值分离并根据测量误差分布获得测量噪声期望矩阵εk；步骤四、获得k时刻一步状态预测值#imgabs0#和k时刻一步预测协方差矩阵Pk|k‑1；步骤五、计算得到状态估计的最优增益Kk；步骤六、计算得到k时刻的状态估计值xk|k和状态估计协方差矩阵Pk|k；本发明可以提高对系统状态初值不准确的抗干扰性，从而获得更高精度的状态估计结果。
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公开(公告)号：CN114577221A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210102136.8
申请日：2022-01-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种只用观测信息的自主导航系统可观测性解析判定方法。包括：(1)首先对空间目标的图像特征信息进行提取。(2)根据提取的空间目标的各个图像特征信息，得到目标相对航天器轨道坐标系Ooxoyozo的指向角度信息及相对速率与相对距离的比值信息。(3)根据步骤(2)所述的指向角度信息可得到只用观测信息的系统可观测性解析判定准则。本发明获得的可观测性判定方法无需系统状态信息，只需要导航观测信息，同时获得可观测性判定准则具有解析形式，无需进行复杂的矩阵运算，适合在资源严重受限的航天器上进行计算。
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公开(公告)号：CN114577222B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202210126162.4
申请日：2022-02-10
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种基于自主导航系统误差有限扩维的状态空间重构方法，首先根据成像原理对光学相机的安装误差与像面平移进行建模，在利用光学相机安装误差与像面平移模型，通过正交投影方法对光学相机系统误差进行降维表征并分析系统误差可估计条件，根据光学相机系统误差统一降维表征模型进行状态空间重构，并分析系统可观测性，最后根据可观测性分析结果给出满足系统可观测性的观测策略并给出滤波方法。
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公开(公告)号：CN114577208B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202210107583.2
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，所述方法包括如下步骤：(1)利用等效旋转矢量表示相机的安装误差；(2)根据相机测量原理得到相机像面平移误差；(3)利用旋转参考坐标系将相机像面平移误差转化为等效旋转矢量形式的相机像面平移误差；(4)根据等效旋转矢量形式的相机像面平移误差和相机的安装误差得到统一建模后的系统误差。本发明克服现有方法无法同时满足估计星载光学相机安装误差与像面平移的要求，降低系统误差维数，利用旋转参考坐标系对星载光学相机系统误差进行统一降维表征，实现航天器自主导航系统误差的统一建模。
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公开(公告)号：CN116819510A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310638639.1
申请日：2023-05-31
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种基于可观测性的多源融合自适应滤波结构构建方法，属于航天器导航制导控制技术领域；建立未知环境中多源融合自主导航系统的状态方程和观测陆标的观测方程；当前观测时刻，利用观测方程测量获得导航数据，剔除导航数据中的故障数据，获得剔除故障数据的导航数据；计算各敏感器测量通道的可观测度v′i；对各敏感器测量通道进行自适应调整；将步骤三中的剔除故障数据的导航数据作为卡尔曼滤波器的输入，获得各敏感器测量通道的状态估计#imgabs0#计算各敏感器测量通道的状态融合权重ω′；计算融合状态估计值#imgabs1#本发明能够克服环境不确定性因素的影响和星上资源严重受限的约束，有效提高了航天器自主导航系统状态估计精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116576855A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310395444.9
申请日：2023-04-13
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种空间非合作目标自主导航的观测数据自主优选方法，包括：根据光学敏感器获得的一组光学序列图像，将图像中的条纹进行识别，获得属于同一目标的条纹信息，并计算每一个条纹的质心；根据条纹质心，采用自适应B样条基函数获得非合作目标在成像平面上的轨迹表示模型；根据非合作目标在成像平面上的轨迹表示模型和当前时间信息，得到当前时刻目标光学成像质心的预测值；将目标光学成像质心的预测值与条纹质心对比，若条纹质心无误，根据目标光学成像质心的预测值和条纹质心，融合自适应B样条基函数表示模型和图像测量信息，获得目标质心信息的提取结果；若条纹质心有误，依据目标光学成像质心的预测值，确定目标质心信息。
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公开(公告)号：CN114923489A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210129907.2
申请日：2022-02-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种自主导航系统可观测能力提升的轨道机动优化方法，包括如下步骤：S1、构建相对导航状态方程和测量方程；S2、构建包含轨道机动距离的伪测量方程；S3、确定轨道机动距离误差；S4、构建系统全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系；S5、确定满足系统状态完备估计的轨道机动量模型；S6、以燃料消耗、相对轨道位置、服务航天器防碰撞以及S5中满足系统状态完备估计条件的轨道机动量模型为约束，以S4中的全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系为目标函数，对优化模型进行求解，获得最优轨道机动量。本发明用于空间非合作目标相对位置的确定，使得获得的轨道机动策略有助于提高状态估计精度，且更符合工程实际需求。
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公开(公告)号：CN114923489B
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202210129907.2
申请日：2022-02-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种自主导航系统可观测能力提升的轨道机动优化方法，包括如下步骤：S1、构建相对导航状态方程和测量方程；S2、构建包含轨道机动距离的伪测量方程；S3、确定轨道机动距离误差；S4、构建系统全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系；S5、确定满足系统状态完备估计的轨道机动量模型；S6、以燃料消耗、相对轨道位置、服务航天器防碰撞以及S5中满足系统状态完备估计条件的轨道机动量模型为约束，以S4中的全程状态估计精度与轨道机动量的解析关系为目标函数，对优化模型进行求解，获得最优轨道机动量。本发明用于空间非合作目标相对位置的确定，使得获得的轨道机动策略有助于提高状态估计精度，且更符合工程实际需求。
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公开(公告)号：CN114577221B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202210102136.8
申请日：2022-01-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种只用观测信息的自主导航系统可观测性解析判定方法。包括：(1)首先对空间目标的图像特征信息进行提取。(2)根据提取的空间目标的各个图像特征信息，得到目标相对航天器轨道坐标系Ooxoyozo的指向角度信息及相对速率与相对距离的比值信息。(3)根据步骤(2)所述的指向角度信息可得到只用观测信息的系统可观测性解析判定准则。本发明获得的可观测性判定方法无需系统状态信息，只需要导航观测信息，同时获得可观测性判定准则具有解析形式，无需进行复杂的矩阵运算，适合在资源严重受限的航天器上进行计算。
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公开(公告)号：CN117274374A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202310798223.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06T7/73 , G01C21/24 , G01C21/16 , G01C21/02 , G06T7/11 , G06T7/136 , G06T7/187 , G06T7/246 , G06V10/75
Abstract: 本发明空间暗弱目标自主导航的一种快速识别与高精度提取方法，包括：图像叠加；恒星识别；掩膜处理；构建匹配模板；卷积处理；分割阈值处理；连通域检测；提取目标区域和获得目标点位置。本发明在星敏感器性能有限条件下，实现了复杂空间背景下的空间暗弱目标快速识别与高精度提取。
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