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公开(公告)号：CN110329547B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910689459.X
申请日：2019-07-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的基于速度增量走廊的小天体高速撞击末制导方法，属于深空探测技术领域。本发明针对大质量撞击器高速撞击末制导精度低的问题，将末制导过程设计为若干次预测‑校正形式的轨道修正机动。实现方法为：星载计算机根据导航测量结果，每隔一段固定时间对当前时刻的速度增量进行一次粗预测，确定预测增量在速度增量走廊中所处的位置；根据粗预测结果自适应确定轨道机动开机时刻与开机次数；对当前时刻的速度增量进行精预测，并实施轨道机动，循环判断直至完成撞击，实现基于速度增量走廊的小天体高速撞击末制导。本发明具有如下优点：(1)撞击精度高；(2)撞击精度对系统噪声的敏感度低；(3)对不同条件下的高速撞击任务具有普适性。
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公开(公告)号：CN112068580A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010950098.2
申请日：2020-09-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的航天器规划序列中逻辑条件不满足动作集的快速检测方法，属于航天器自主任务规划修复领域。本发明结合航天器当时的逻辑状态和未执行规划序列，根据前提‑效果之间的因果关系进行约束传播，分析规划序列中动作执行需满足的逻辑前提条件与航天器当时的逻辑状态之间的关系，检测出受当前航天器逻辑状态直接影响的动作集合；根据前提‑效果之间的因果关系再次进行约束传播，分析需满足的逻辑前提条件与受当前航天器逻辑状态直接影响的动作集合中动作效果之间的关系，检测出受当前航天器逻辑状态间接影响的动作集合；直接跳过出现在影响范围内的动作，自主规避逻辑条件不满足的动作。本发明具有自主检测效率高、通用性好、实现简单的优点。
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公开(公告)号：CN111924139A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010766827.9
申请日：2020-08-03
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的基于膨胀预警区的小天体着陆避障常推力控制方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：建立着陆点固连坐标系下的着陆器动力学方程；基于着陆障碍区域影响定义膨胀预警区，只在所述膨胀预警区内存在对着陆器飞行产生影响的斥力势函数，以此改进传统人工势函数；将改进人工势函数梯度引入到线性滑模面中，对人工势函数相应参数进行设计，设计适用于常推力发动机的滑模控制律，引入死区进行控制律改进；应用基于膨胀预警区的小天体着陆避障常推力控制方法进行小行星着陆的控制，以减少频繁切换发动机的推力方向引起的抖振和燃料消耗，实现着陆器在常推力作用下的在复杂区域内飞行时的障碍规避和精准着陆，并增加着陆器的工作寿命。
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公开(公告)号：CN109211246B
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN201811316756.1
申请日：2018-11-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种不确定环境下行星着陆轨迹规划方法，属于深空探测技术领域。该方法针对行星着陆过程中地形环境不确知及动力学模型不准确两个问题，将在线轨迹规划分解为粗规划与精规划两个阶段：粗规划阶段，探测器结合最新环境观测信息，在其附近状态空间内快速搜索最优路径点序列；同时，考虑到下降过程中动力学模型的不确定性，在精规划阶段采用模型预测控制方法生成实际可行的局部最优着陆轨迹。探测器在下降过程中不断重复该过程，对着陆轨迹进行实时规划与调整，直至实现行星表面安全着陆。本发明有效降低了最优着陆轨迹求解难度，提高在线计算效率，在保证探测器下降过程安全性的同时，以较低的燃耗着陆在行星表面指定区域。
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公开(公告)号：CN110095123B
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN201910466275.7
申请日：2019-05-31
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的不规则小天体表面路标观测信息评价优化方法，属于自主导航领域。本发明实现方法为：在导航相机图像中利用图像处理算法检测和提取小天体表面陨石坑观测信息；对检测提取的陨石坑进行椭圆拟合与陨石坑中心定位，利用拟合的椭圆方程，根据不确定性传播特性，求取陨石坑的误差不确定性矩阵R；利用导航图像中观测的导航路标的像元坐标和像线坐标，构造观测矩阵H；基于R和H构造评价指标函数，同时考虑导航路标的观测误差和位置构型分布，优化选取最优的导航路标，基于选取的最优陨石坑导航路标确定深空探测器的位置姿态，从而提高深空探测器位置姿态的导航精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111361760A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010211748.1
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/16 , G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的小天体表面移动轨迹抗差优化方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法如下：建立探测器弹跳移动的动力学方程；考虑探测器初始状态偏差和引力加速度偏差，建立探测器弹跳移动距离与探测器在Y轴方向上的位置分量的协方差矩阵；基于建立的协方差矩阵，给出考虑探测器初始状态偏差和引力加速度偏差对弹跳移动轨迹影响的指标J1；同时，给出能耗指标J2；综合指标J1和指标J2，给出综合能耗、考虑探测器初始状态偏差和引力加速度偏差对弹跳移动轨迹影响的指标J3；分别将优化指标J1、指标J2、指标J3得到的探测器起跳角代入动力学方程，得到对应的优化弹跳移动轨迹，实现探测器在小天体表面弹跳移动轨迹的抗差优化，提高探测器弹跳移动的位置精度。
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公开(公告)号：CN107480375B
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201710694234.4
申请日：2017-08-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种基于空动作的深空探测约束可满足任务规划方法，属于航天深空探测领域。本发明在建立深空探测器规划模型与深空探测器约束模型基础上，对深空探测器系统模型进行分层处理，对活动单元逐层处理，降低约束处理过程中的复杂度；考虑到深空探测任务规划问题的稀疏特性，根据最小承诺原则在每层活动单元中仅选择一个活动单元赋值并将其它活动单元赋予空动作；当冲突发生时对赋空值的活动单元进行修正解除冲突或进行回溯；当所有层的变量都完成赋值后，获得规划解，实现深空探测器自主任务规划。本发明要解决问题为：将深空探测任务中的复杂约束转化为约束处理中的剪枝能力，提高深空探测器自主任务规划的效率，满足探测器实时性要求。
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公开(公告)号：CN110532724A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910842817.6
申请日：2019-09-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开的小天体软着陆最优轨迹快速在线规划方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：确定小天体燃耗最优轨迹控制形式为bang-bang控制形式，并确定控制推力幅值bang-bang形式的切换次数，在此基础上，确定控制推力幅值的bang-bang形式的切换序列。从而将小天体燃耗最优轨迹规划问题转化为对bang-bang控制切换时刻的在线搜索问题。通过数值预测-校正策略，对切换时刻进行在线搜索，将两变量搜索问题转化为内外回路的序列单变量搜索问题，实现小天体软着陆燃耗最优轨迹的在线生成，并保证着陆轨迹规划方法的快速性和收敛性。
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公开(公告)号：CN110455281A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910747054.7
申请日：2019-08-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的暗弱小天体光学导航特征成像模拟方法，属于深空探测领域。本发明通过构建深空星图的成像CCD模型、噪声模型及星点光度模型，实现暗弱小天体探测器任务远距离接近段长曝光下拖曳星图的成像模拟。在给定的光学系统参数和背景噪声参数下，首先生成噪声背景，然后确定能够进入视场的导航星及导航星在CCD平面上的位置并计算各星点能量，最后随机生成一系列光轴指向扰动，计算由该扰动产生的星图拖曳轨迹的能量，生成拖曳星图。本发明能够模拟高保真的深空暗弱小天体探测器长曝光星图，能够在没有相关器件配套的情况下进行图像处理算法的测试及确定实际深空探测任务的光学系统参数。
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公开(公告)号：CN106446397B
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201610833908.X
申请日：2016-09-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开的一种基于状态目标性的启发式航天器任务规划方法，涉及一种航天器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明针对航天器系统约束复杂和系统状态信息互相耦合特点，利用多维时间线刻画航天器的多个并行子系统；并根据子系统约束特点，对满足时间线参量化筛选条件的时间线进行时间线参量化处理，削减问题的搜索空间；同时，根据状态的目标性信息进行状态和缺陷挑选的启发式设计，通过对最高权值的状态和最高评价值的缺陷进行优先挑选确保任务目标的实现，提高航天器任务规划效率。本发明能够提高真实航天器任务规划中问题搜索和求解速率，在更短的时间内获取合理的规划解，解决规划操作引发的规划效率低下的问题。
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