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公开(公告)号：CN107390526A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710637329.2
申请日：2017-07-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于特征模型的航天器无拖曳控制方法，该方法在每个控制周期，接收加速度计反馈的残余加速度测量值；考虑被控航天器、推力器与加速度计的动力学特征，基于从推力器指令输入至加速度计测量输出的特征模型，根据黄金分割自适应控制律、逻辑积分控制律和逻辑双重积分控制律，分别计算当前控制周期的黄金分割自适应控制分量、逻辑积分控制分量、逻辑双重积分控制分量；将当前控制周期的黄金分割自适应控制分量、逻辑积分控制分量和逻辑双重积分控制分量合成，得到推力器控制指令，并将其发送至推力器。本发明方法充分考虑了空间环境特征，使航天器的非引力加速度抑制精度优于传统的积分控制方法和嵌入式模型控制方法。
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公开(公告)号：CN103955138B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201410151609.9
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B17/00
Abstract: 一种基于增量式偏流角的动中成像卫星姿态控制方法，适用于卫星在成像过程中三轴均具有主动旋转角速度时的姿态控制过程。传统的成像卫星姿态控制方法均只适用于卫星滚动和俯仰姿态接近于零的情况。而本发明方法在获取偏流角时，选取卫星当前目标姿态为参考基准，在偏流角的求解过程中首先求解了偏流角的增量，该增量相对于卫星当前时刻的偏航角而言，并将更新后的参考姿态矩阵作为姿态控制时的目标姿态矩阵，使得卫星姿态能够跟踪上目标姿态。本发明方法既能够满足动中成像对卫星姿态控制的需求，也可以用于传统卫星的成像过程姿态控制，使得卫星的姿态控制更加灵活。
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公开(公告)号：CN103941741B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201410174771.2
申请日：2014-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 基于零运动的控制力矩陀螺框架角速度控制量的确定方法，针对控制力矩陀螺群的控制问题，首先测量当前的框架角位置，并与标称框架角进行比较以求得两者偏差，根据偏差设计回标称框架角的低速框架指令。然后将得到的回标称框架角控制指令投影到控制力矩陀螺框架运动的零空间。最后，通过与传统的基于Jcobian矩阵求解低速框架角速度指令的方法及奇异规避的方法相结合，得到最终的控制力矩陀螺框架角速度的控制量。本发明方法能够保证在不对星体姿态产生影响的条件下，使得控制力矩陀螺顺利回归框架标称位置，从而使得控制力矩陀螺保持良好的构型，非常适合于有外扰作用或多轴大角度机动卫星的控制系统。
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公开(公告)号：CN103950556B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201410163314.3
申请日：2014-04-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/28
Abstract: 本发明公开了一种控制力矩陀螺替代动量轮的卫星稳态控制方法。当正常工作的动量轮数量为三个时，传统方式下动量轮只能以角动量过零方式工作实现姿态稳定控制，此时控制精度有所下降。针对这一问题，本发明提出了将备份控制力矩陀螺高速转子作为角动量固定动量轮使用，通过转动低速框架角提供某一方向的固定偏置角动量，使得剩余三个动量轮可以工作在偏置状态，从而使系统进入以备份控制力矩陀螺高速转子和三个工作在偏置角动量状态的动量轮组成的零动量控制系统的稳态控制模式，避免动量轮过零使用的精度损失问题。该方法使冷备份控制力矩陀螺兼顾了侧摆机动和稳态控制的备份作用，提高了该类卫星执行机构在轨使用的可靠性。
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公开(公告)号：CN102735265B
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201210211409.9
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于陀螺漂移估计值的星敏感器周期性故障检测方法，利用陀螺漂移估计值的谱分析对星敏感器周期性慢变故障进行检测。对于由星敏感器和陀螺构成的卫星姿态确定系统，陀螺漂移估计值是根据星敏感器观测量得到的。当星敏感器观测量中包含具有特定频率的周期性误差信号时，通过卡尔曼滤波获得的陀螺漂移的估计值中也会包含同样频率的周期性误差。因此，星敏感器周期性慢变故障会体现在陀螺漂移的估计值中，可根据陀螺漂移估计值检测星敏感器周期性慢变故障。傅立叶变换法是检测周期信号存在性的有效方法，通过对陀螺漂移估计值进行傅立叶变换，得到其频谱，并对特定谱段的频谱进行监测，可以判断出是否存在星敏感器周期性慢变故障。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103955138A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410151609.9
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B17/00
Abstract: 一种基于增量式偏流角的动中成像卫星姿态控制方法，适用于卫星在成像过程中三轴均具有主动旋转角速度时的姿态控制过程。传统的成像卫星姿态控制方法均只适用于卫星滚动和俯仰姿态接近于零的情况。而本发明方法在获取偏流角时，选取卫星当前目标姿态为参考基准，在偏流角的求解过程中首先求解了偏流角的增量，该增量相对于卫星当前时刻的偏航角而言，并将更新后的参考姿态矩阵作为姿态控制时的目标姿态矩阵，使得卫星姿态能够跟踪上目标姿态。本发明方法既能够满足动中成像对卫星姿态控制的需求，也可以用于传统卫星的成像过程姿态控制，使得卫星的姿态控制更加灵活。
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公开(公告)号：CN102519473B
公开(公告)日：2014-05-28
申请号：CN201110409470.X
申请日：2011-12-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种适于帆板基频较高卫星的混合正弦机动路径引导方法，在合理分配机动时间和稳定时间的基础上，根据执行机构的力矩和角动量容量，设计先正后为零再为负再为零的角加速度曲线，取值为正和负的部分分别为半个周期的正弦曲线混合阶跃函数。由于角加速度即保留了正弦机动路径对挠性帆板激励较小的优势，同时又综合了阶跃函数时间最优的特点，协调了机动快速性和帆板激励平缓性之间，特别适合大角度、快速、帆板基频较高卫星为了增加成像幅宽、对突发事件地区实现即时观测、或立体成像快速机动时的路径规划，满足对帆板基频较高卫星快速、稳定机动性能的要求。
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公开(公告)号：CN102923317B
公开(公告)日：2013-10-16
申请号：CN201210433583.8
申请日：2012-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种适用于卫星姿态角速度阻尼的欠驱动控制方法，首先确定卫星控制失效轴和工作正常的两个轴，根据工作正常的两个轴的主惯量的大小关系以及失效轴的实际姿态角速度确定工作正常的两个轴的角速度偏置量；然后根据工作正常的两个轴的实际姿态角速度和角速度偏置量确定角速度偏差，根据角速度偏差获得工作正常的两个轴的控制力矩；通过控制力矩对三轴角速度进行控制，直至三轴角速度偏差均小于角速度偏差期望幅值。本发明的控制方法算法简单、动态特性好、且工程可操作性强。
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公开(公告)号：CN103112602A
公开(公告)日：2013-05-22
申请号：CN201310035341.8
申请日：2013-01-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种基于推力器和动量轮联合的三轴角速度阻尼控制方法；对于推力器工作正常的轴，判断该轴的角动量分量幅值大小是否大于第一角动量阈值，当大于第一角动量阈值时，用该轴的推力器进行喷气控制以便对推力器工作正常的轴的角动量进行卸载；否则，采用动量轮控制律计算该轴的动量轮控制力矩；对于推力器工作不正常的轴，判断该轴的角动量分量幅值大小是否大于第二角动量阈值，当大于第二角动量阈值时，则置该轴的姿态角和姿态角速率为零，并根据动量轮控制律计算该的轴的动量轮控制力矩；否则按实际的工作不正常的轴的姿态角和姿态角速率计算该轴的动量轮控制力矩。本发明方法简单有效，能够实现航天器成功接入动量轮控制。
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公开(公告)号：CN102735265A
公开(公告)日：2012-10-17
申请号：CN201210211409.9
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于陀螺漂移估计值的星敏感器周期性故障检测方法，利用陀螺漂移估计值的谱分析对星敏感器周期性慢变故障进行检测。对于由星敏感器和陀螺构成的卫星姿态确定系统，陀螺漂移估计值是根据星敏感器观测量得到的。当星敏感器观测量中包含具有特定频率的周期性误差信号时，通过卡尔曼滤波获得的陀螺漂移的估计值中也会包含同样频率的周期性误差。因此，星敏感器周期性慢变故障会体现在陀螺漂移的估计值中，可根据陀螺漂移估计值检测星敏感器周期性慢变故障。傅立叶变换法是检测周期信号存在性的有效方法，通过对陀螺漂移估计值进行傅立叶变换，得到其频谱，并对特定谱段的频谱进行监测，可以判断出是否存在星敏感器周期性慢变故障。
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