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公开(公告)号：CN117910752A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410027410.9
申请日：2024-01-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06Q10/0631 , G06Q10/04 , G06N3/126
Abstract: 本发明涉及一种多星多站测控任务的改进遗传规划方法，属于航空航天技术领域。本发明根据多星多站测控任务规划特征，采用整数类型与哈希表类型组合的字典表示测控任务及冲突任务；采用实数编码形式建立包含收益值和规划解的结构体类型表示染色体，设定任务优先级为遗传算法优化指标，计算任务的时间窗口冲突字典，进而设计考虑时间窗口冲突的染色体生成方法，筛选部分优势任务生成初始种群；建立考虑时间窗口冲突的交叉与变异算子，同时使用并行化提高了算法运行效率，通过选择、交叉、变异算子的迭代不断优化种群最终获得测控任务规划解。
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公开(公告)号：CN117734966A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311765692.4
申请日：2023-12-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的弱引力不规则小天体着陆自适应制导方法，属于深空探测器制导技术领域。本发明实现方法为：选取探测器位置和速度为状态变量，建立探测器着陆动力学模型；引入性能函数确定约束边界，给定允许的上界与下界，确定性能函数的稳态值及性能函数收敛速度参数；通过预设性能函数及误差转换函数，将有不等式约束的轨迹跟踪系统转换为无约束跟踪系统；设置神经网络节点数与高斯型基函数，使用RBFNN逼近小天体的引力随着探测器与着陆点距离的减小而带来的不确定性扰动；将神经网络拟合的引力场不确定性扰动引入自适应制导律中，自适应制导律参数随探测器状态、跟踪误差及神经网络拟合结果自适应调节，保证着陆过程中轨迹跟踪的快速性与高精度。
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公开(公告)号：CN113805599B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202111001304.6
申请日：2021-08-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开的基于参数化控制剖面的多约束轨迹快速规划方法，属于飞行器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：通过设计参数化攻角控制剖面，将攻角与时间作为待调参数，用于调节飞行器终端速度；对控制剖面进行光滑处理，得到满足控制量约束的攻角曲线；优化设计攻角参数，将轨迹规划问题转化为时间参数规划问题，并通过在线规划时间参数得到多约束飞行轨迹。本发明主要用于解决控制量约束及终端位置、角度、速度约束条件下的飞行轨迹快速规划问题，对初始状态扰动具有鲁棒性，能够在满足控制量约束及终端状态约束的前提下，通过求解攻角参数优化问题降低轨迹规划维度，缩短规划时间，提高规划效率。
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公开(公告)号：CN117635968A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311749794.7
申请日：2023-12-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的复杂月表导航特征提取匹配方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：利用月球车视角下的月面图像，根据对月面图像像素点梯度幅值进行目标邻域内冗余边界框的去除，通过设定双阈值对弱边缘像素点进行抑制从而筛选出边缘信息，构造边缘信息域，对边缘图像SURF的加速稳健特征描述子进行提取匹配，有效缩小角点检测的搜索范围，提高特征检测集中度。再用估计量样本一致算法MSAC过滤错误匹配，优化匹配点对，过滤筛选错误匹配，同时保留更多的月面图像特征点，提高复杂月表导航特征提取匹配率。本发明具有如下优点：(1)匹配率更高，保障月面特征点识别的准确性。(2)保障匹配准确性的前提下，保留更多匹配点对。(3)匹配效率高。
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公开(公告)号：CN117433542A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311320564.9
申请日：2023-10-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种柔性附着自主导航约束最优估计方法，属于深空探测技术领域。本发明的目的是为了解决现有技术无法实现柔性着陆器上节点的状态估计，进而导致柔性着陆器不能精确着陆到指定地点的问题；本发明针对柔性连接约束下多节点状态估计需求，利用观测信息最多的节点构造对应的非线性不等式约束，在无迹卡尔曼滤波算法基础上采用放缩无迹变换对节点状态进行滤波估计，并对约束边界进行松弛；对非线性约束的边界松驰后，使得均值点的位置从约束边界变化到约束范围内，各个sigma点不再与均值点重合。再求得在满足约束条件下sigma点能取得的最大步长，并使用无迹卡尔曼滤波得到柔性着陆器多节点状态估计结果，为接下来制导控制提供了状态信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113722958B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202111002679.4
申请日：2021-08-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/23 , G01V7/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的一种不规则形状小天体引力场高效建模方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：选定建模任务区，对任务区域内整个空间离散化处理，离散为一系列微小三棱锥空间；通过计算顶点处的二体引力加速度并与标称引力加速度作差，获取顶点处的引力场残差数据；通过重心插值获得三棱锥内部区域的引力场残差线性表达形式；对任务区域内全部的三棱锥遍历计算，将引力场残差数据转化为网格判断约束与线性插值形式；将引力场参数与二体引力加速度求和，得到基于网格判断的局部线性引力场模型；通过迭代给定该线性引力场的空间离散尺度，获得满足精度要求的小行星附近局部引力场
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公开(公告)号：CN113483758B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202110685411.9
申请日：2021-06-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的多约束行星着陆轨迹矢量规划方法，涉及一种行星着陆轨迹规划方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：在给出多约束行星着陆轨迹矢量规划问题的一般形式的基础上，将行星着陆的多约束划分为角度幅值约束、轨迹方向约束和避障距离约束，通过在轨迹规划问题中引入轨迹方向约束，能够有效提高障碍规避能力；为降低轨迹规划问题的解算复杂度，将三类约束形式统一为角度幅值约束，实现多约束行星着陆轨迹矢量规划问题中多约束的形式统一，能够有效提高轨迹优化的解算效率，并保证轨迹规划算法的实时性和收敛性。
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公开(公告)号：CN116858255A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310812232.6
申请日：2023-07-04
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的火星大气辅助降轨多源信息融合自主导航方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：在无线电通信测距过程中将火星轨道器作为信标，通过轨道器和探测器之间的无线电通信实现相对距离的测量。在无线电测量失效的情况下，当探测器位于大气层内时，利用动压测量信息辅助IMU进行自主导航；当探测器位于大气层外时，由于远离大气，动压测量无法使用，利用雷达测高信息辅助IMU自主导航。融合IMU、无线电通信测距、动压测量、雷达测高多源测量信息，建立不同情况下的组合导航方式，根据轨道器是否可见、探测器所处大气环境切换自主组合导航方式，确保复杂情况下探测器自主导航的可靠性，提高火星大气辅助降轨自主导航的精度。
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公开(公告)号：CN116738742A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310747582.9
申请日：2023-06-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F17/11 , G06Q10/04 , G06Q10/0639 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的小行星悬停/附着探测轨迹初始位置优化方法，属于航天器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：通过悬停过程的动力学方程建立最小悬停燃耗评估模型，以最小悬停燃耗为优化指标，优化得到给定悬停点的最小悬停燃耗。根据探测器附着过程的动力学模型，利用序列凸优化法优化附着燃耗最优轨迹，求取给定悬停点条件下附着过程的最小燃耗，完成悬停点附着轨迹最小燃耗评估模型的搭建。在悬停燃耗评估模型和附着轨迹最小燃耗评估模型的基础上，建立考虑附着的悬停点优化问题模型，以悬停点位置和附着时间参数为优化变量，以悬停和附着过程的总燃耗为性能指标，采用内点法优化求解得到悬停过程和附着过程所需总燃耗最小的悬停位置。
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公开(公告)号：CN115309057B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202211095271.0
申请日：2022-09-05
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的行星表面复杂地形区安全着陆制导方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：建立探测器在行星着陆点固连坐标系下的动力学方程；引入探测器位置的协方差矩阵，计算探测器与各障碍区域的碰撞概率。将传统的多滑模控制律和碰撞概率结合，设计三轴相对位置向量作为第一滑模面，通过选择多幂次形式趋近律提高所述滑模面的收敛速度，利用趋近律设计融入碰撞概率的第二滑模面；利用李雅普诺夫函数构建具有解析形式的制导律，基于所述制导律实现碰撞概率多滑模制导，利用求取的加速度控制探测器着陆轨迹，降低探测器状态不确定性条件对探测器障碍规避控制的影响，进而保证在行星表面复杂地形区域安全着陆。
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