一种一类二阶系统的可观测能力解析量化评估方法

    公开(公告)号:CN114580153B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202210129912.3

    申请日:2022-02-11

    发明人: 王大轶 董天舒

    摘要: 本发明公开了一种一类二阶系统的可观测能力解析量化评估方法,包括:步骤S1,建立一类二阶系统的动力学模型及导航观测模型;步骤S2,确定一类二阶系统的Lie导数计算规则;步骤S3,计算得到一类二阶系统不同阶次的Lie导数;步骤S4,构建得到可观测性矩阵;步骤S5,进行极坐标变换,令可观测性矩阵分解,得到六维共有子空间;步骤S6,基于六维共有子空间,将可观测性矩阵的迹运算下界表示为解析形式,得到一类二阶系统的可观测能力解析量化表达式,完成对一类二阶系统的可观测能力解析量化评估。通过本发明确定的系统可观测能力量化结果更贴近实际情况,同时大幅降低了系统可观测性量化分析计算难度,适合在计算资源严重受限的航天器上进行。

    基于序列图像状态表达的航天器自主导航鲁棒滤波算法

    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

    摘要: 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。

    自主导航系统可观测能力降维表征及解析判定方法和系统

    公开(公告)号:CN114623832B

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202210106536.6

    申请日:2022-01-28

    发明人: 王大轶 董天舒

    IPC分类号: G01C21/24 G01C21/20 G06F17/10

    摘要: 一种自主导航系统可观测能力等价降维表征及解析判定方法,包括如下步骤:根据航天器自主导航系统动力学模型、观测模型以及航天器自主导航系统Lie导数计算规则,计算航天器自主导航系统不同阶次的Lie导数,构建可观测性矩阵;将自主导航系统状态量X进行坐标变换,令可观测性矩阵分解,得到可观测性矩阵的初步六维共有子空间及初步剩余矩阵;将可观测性矩阵的初步六维共有子空间中部分元素与初步剩余矩阵交换,得到完全表征系统观测能力的六维共有子空间;分析完全表征系统观测能力的六维共有子空间的零空间,得到航天器自主导航系统可观测能力解析判定准则。本发明表征的系统可观测能力更贴近实际情况,同时大幅降低了系统可观测性分析计算难度。

    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。

    基于正常和故障一体化设计的主被动结合自主重构方法

    公开(公告)号:CN116893610A

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202310761236.6

    申请日:2023-06-26

    IPC分类号: G05B11/42

    摘要: 本发明基于正常和故障一体化设计的主被动结合自主重构方法,首先,构建故障模式集并得到与之对应的资源配置集;然后,确定可重构的故障模式子集及其相对应的资源配置子集,并找出其中的最小可重构资源配置子集;其次,确定各个最小配置的扩展配置集,并将故障模式集划分成与各扩展配置集相对应的故障子集;接着,对每一个故障子集进行正常与故障模式一体化设计,得到可处理子集中所有故障的自下而上可扩展控制律,并对其进行优化,形成一个主被动结合重构控制库;最后,设计一个决策模块,使每一个故障唯一对应控制库中某个控制律。该发明相比于被动重构方法提升了性能,相比于主动重构方法降低了运算复杂度。

    一种一类二阶系统的可观测能力解析量化评估方法

    公开(公告)号:CN114580153A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210129912.3

    申请日:2022-02-11

    发明人: 王大轶 董天舒

    摘要: 本发明公开了一种一类二阶系统的可观测能力解析量化评估方法,包括:步骤S1,建立一类二阶系统的动力学模型及导航观测模型;步骤S2,确定一类二阶系统的Lie导数计算规则;步骤S3,计算得到一类二阶系统不同阶次的Lie导数;步骤S4,构建得到可观测性矩阵;步骤S5,进行极坐标变换,令可观测性矩阵分解,得到六维共有子空间;步骤S6,基于六维共有子空间,将可观测性矩阵的迹运算下界表示为解析形式,得到一类二阶系统的可观测能力解析量化表达式,完成对一类二阶系统的可观测能力解析量化评估。通过本发明确定的系统可观测能力量化结果更贴近实际情况,同时大幅降低了系统可观测性量化分析计算难度,适合在计算资源严重受限的航天器上进行。

    一种星上自主的非合作目标相对导航方法和系统

    公开(公告)号:CN108919283B

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN201810403834.5

    申请日:2018-04-28

    IPC分类号: G01S17/08 G01S17/42

    摘要: 本发明公开了一种星上自主的非合作目标相对导航方法和系统,该方法包括:建立主动航天器与非合作目标航天器的相对运动动力学方程;建立基于主动航天器星载设备可观测的测量数据的观测方程;根据星上计算条件,选取相匹配的滤波器;根据相对运动动力学方程和观测方程,按照选取的相匹配的滤波器进行滤波计算,得到计算结果;根据所述计算结果确定非合作目标航天器的相对导航信息。本发明旨在得到高精度的非合作目标航天器的相对导航信息,以满足航天器在轨使用要求。

    基于观测量频谱分析与最优估计的伴飞目标相对导航方法

    公开(公告)号:CN108957499B

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN201810417623.7

    申请日:2018-05-04

    IPC分类号: G01S19/42 G01S19/05

    摘要: 本发明公开了一种基于观测量频谱分析与最优估计的伴飞目标相对导航方法和系统,该方法包括:根据目标视线角观测量,确定目标相对运动轨道;从视线角偏置线性回归模型系数数据库中提取得到与所述确定的目标相对运动轨道相匹配的目标视线角偏置线性回归系数;对于观测时间段内目标视线角观测值,利用最优估计方法确定目标实际观测视线角偏置;将目标视线角偏置线性回归系数和目标实际观测视线角偏置带入视线角偏置回归模型,求解得到目标平纬度幅角,以完成伴飞轨道改进。本发明在传统无迹卡尔曼滤波算法的基础上,根据观测量的频谱特性,利用最优估计方法实现对平纬度幅角的实时修正,解决了伴飞目标仅测角相对导航平纬度幅角确定的难题。