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公开(公告)号：CN113468671B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202110821113.8
申请日：2021-07-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/20
Abstract: 本发明提供一种空间3N卫星正三角形编队设计方法、系统、设备及存储介质。包括以下步骤：获取正三角形编队中单边卫星的数量N、编队尺度d；根据几何关系公式计算确定三角形编队构型上所有卫星的绕飞半径和相位角；利用绕飞圆一阶条件和周期匹配条件计算得到所有卫星对应的初始相对位置和速度；根据编队的中心轨道参数计算出3N卫星的轨道参数，完成构型初始化部署任务。该方法能够通过计算实现任意3N数目卫星正三角形编队的初始化设计，可以根据工程需要选择编队卫星数目和编队尺寸。本发明的计算方法是完全解析的，因而计算效率高。这在航天器正三角形编队构型初始化方面具有重要的使用价值。
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公开(公告)号：CN116720316A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310451516.7
申请日：2023-04-24
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑摄动的空间引力波探测编队两脉冲串行构建方法，包括：确定所需引力波探测编队所在轨道、编队虚拟中心轨道参数和编队尺度；利用相对运动方程及其解析解建立相对运动下的两脉冲控制数学模型，确定脉冲施加时刻；考虑摄动的情况下，确定各脉冲施加时刻下各速度增量，利用相对运动方程，根据脉冲的目标状态、脉冲施加时刻和各脉冲施加时刻下各速度增量计算编队构建过程中各时刻的状态量；利用微分校正对相对运动方程线性化带来的误差进行修正，完成考虑摄动的空间引力波探测编队的两脉冲串行构建。本发明可完成预设构形的空间引力波探测编队的构建，从而为实际工程应用中的卫星编队的初始化方案设计提供参考。
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公开(公告)号：CN116424574A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310179930.7
申请日：2023-02-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明涉及航空航天技术领域，具体为一种考虑时序优化的引力波探测编队多脉冲并行构建方法，组成编队的各航天器从虚拟中心处同时出发，通过施加多次脉冲使得各航天器运动到预设的指定位置，从而形成一种可用于进行空间引力波探测的航天器编队，通过给出计算各航天器初始位置与速度与施加初始化控制到达初始位置与速度的步骤，计算出编队构建过程中各时刻下各航天器的状态量，从而为实际工程应用中的卫星编队任务的设计提供参考，并通过微分校正进行修正，提高了多脉冲并行空间引力波探测编队所建立线性化相对运动动力学模型时的准确性，降低了相对运动动力学模型时存在误差，可有效到达预先设置的初始状态，提高了编队构件的工作效率。
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公开(公告)号：CN116384102A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310340244.3
申请日：2023-03-31
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于二阶CW方程的引力波探测正三角形编队设计方法，包括以下步骤：利用CW方程设计引力波探测正三角形编队标称构形，得到三颗航天器的标称相对位置和标称相对速度；构造基于二阶CW方程的引力波探测正三角形编队优化设计模型，以标称相对位置和标称相对速度为基准，得到引力波探测正三角形编队的修正量；基于引力波探测正三角形编队的修正量对三颗航天器的相对位置和相对速度进行修正，得到新的引力波探测正三角形编队。实现了对基于CW方程所设计的正三角形编队的修正，减小了编队臂长及呼吸角在二体非线性引力场下的发散量。
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公开(公告)号：CN115935112A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211394342.7
申请日：2022-11-08
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种面向空间站健康巡视的组合体可见性分析方法，所述分析方法包括以下步骤：S1：输入空间站的相关参数，利用随机点生成算法模块生成随机点的坐标；S2：利用可见性判别算法模块根据所得随机点坐标，判断随机点在微纳集群下的可见性；S3：利用可见的随机点与随机点的总数比值，对微纳集群对于空间平台的可见性进行表征。从可行性的角度出发首先需要考虑的问题就是微纳卫星对于空间站的可见性分析，当空间站附近存在一个由多个微纳卫星构成的绕飞编队对空间站实施健康监测时，利用蒙特卡洛打靶法分析微纳卫星编队对空间站的覆盖率问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116594296A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310453015.2
申请日：2023-04-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑时序优化的引力波探测编队多脉冲串行构建方法，包括：确定引力波探测编队所在轨道、编队虚拟中心轨道参数和编队尺度；利用CW方程及其解析解推导出相对运动下的多脉冲控制模型，根据串行初始化的特点确定多脉冲串行构建方法的数学模型；考虑时序优化，计算各脉冲时刻下的速度增量，根据脉冲的目标状态、脉冲施加时刻和各次脉冲时刻下的速度增量计算编队构建过程中各时刻的状态量；通过打靶法对CW方程线性化导致航天器的位置与速度的误差进行修正，完成考虑时序优化的引力波探测编队多脉冲串行构建方法。本发明可完成预设构形的引力波探测编队的构建，从而为实际工程应用中的卫星编队的初始化方案设计提供参考。
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公开(公告)号：CN116301053A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310355011.0
申请日：2023-04-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开一种面向空间目标巡视的B样条绕飞曲线设计方法，属于航天器/智能体/无人机运动控制技术领域，其具体步骤如下：给定稿件目标几何结构和绕飞曲线型值点序列；构造B样条绕飞曲线；选取绕飞曲线采样点；选取空间目标采样点；构造覆盖函数与约束条件；绕飞曲线满足约束条件；优化覆盖函数，得到新的型值点；重新构造绕飞曲线；绕飞曲线满足用户需求。本发明旨在过型值点坐标的人工调整，改善绕飞曲线的局部特征，以更好地适应于复杂环境特征及任务需要。
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公开(公告)号：CN113721650A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202110821123.1
申请日：2021-07-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明设计了一种空间4N卫星正方形编队设计方法、系统、设备及存储介质，输入空间4N卫星正方形编队中卫星的数量N、正方形的边长d；确定正方形顶点上的四个卫星对应的绕飞半径和相位角，利用几何关系公式计算出其他卫星的绕飞半径和相位角；利用绕飞圆编队条件和周期匹配条件计算得到所有卫星对应的初始相对位置和速度；利用已经计算出的卫星相对初始位置和速度进一步推导计算出整个4N卫星正方形编队的轨道参数。本方法适用范围较广，可用于设计数量为4N(N≥1)的空间卫星正方形编队，可为实际工程应用中的卫星编队任务的设计提供参考。
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公开(公告)号：CN113468669B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202110819937.1
申请日：2021-07-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/20
Abstract: 本发明提供一种适用于二体引力场的空间引力波探测编队构形的精确设计方法，包括：采用一阶CW方程对应的空间圆公式计算得到原始的初始相对位置和初始相对速度；采用非线性周期匹配条件修正沿轨迹飞行方向的初始相对速度；采用二阶CW方程解析解计算星间距离；基于星间距离构造位置和速度分离的分层优化模型并求解，得到相对速度修正量和相对位置修正量；进而得到修正的初始相对位置和初始相对速度并输出。本发明无需数值积分即可实现相对轨道递推计算效率高；采用非线性周期匹配条件，确保了构形长期稳定不发散；采用分层优化策略确保了全局最优解的快速收敛。
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公开(公告)号：CN116126004A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202211628462.9
申请日：2022-12-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开一种空间参数化绕飞编队的分布式协同形成控制方法，包括：确定集群个体数、各个体动力学模型、目标构型参数演化模型、各个体初始位置和速度、目标构型数学模型和各个体目标构型参数初始值；基于目标构型数学模型，确定各个体目标位置表达式；设计集群目标构型参数协同控制律，计算当前时刻下各个体目标构型参数，带入各个体目标位置表达式，计算当前时刻下各个体目标位置估计值；设计集群运动控制律，基于各个体动力学模型、各个体目标位置和当前时刻下各个体目标位置估计值，进行集群运动仿真。本发明避免了与集群所有个体建立通信关系带来的通信带宽压力，适应对目标构型实时更改的需要。
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