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公开(公告)号：CN112082560A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010790133.9
申请日：2020-08-07
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种基于自主导航的火星制动策略在线制定方法，采用光学导航敏感器测量的像元坐标作为输入量，利用定增益扩展卡尔曼滤波算法进行导航滤波估计，基于导航滤波结果和微分修正算法在线实时制定中途修正策略，进入火星影响球后，以近火点为初始点火时刻，根据目标轨道参数计算轨控速度增量，并采用有线推力及中值寻优法计算制动捕获控制策略。本发明结合了自主导航、微分修正、中值寻优手段，以光学导航敏感器测量为基础，自主智能计算中途修正及近火制动策略，是后续深空探测任务实施的重要手段，对于降低地面测控压力有重要作用。
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公开(公告)号：CN111382514A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010171462.5
申请日：2020-03-12
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G06F30/20 , G06N20/10 , G06F119/14
Abstract: 一种基于监督学习的火星探测飞行轨道精确计算方法及系统，以无线电测量误差及轨道参数估计偏差构建监督机器学习SML的学习变量集，以轨道确定偏差构建目标变量集，利用先前的测定轨数据对该SML进行训练，得到更精确的火星探测器飞行轨道参数估计值与预测值。需要建立简化的火星探测器环火轨道动力学模型；构建火星轨道监督机器学习模型MO_SML；利用之前的火星探测器飞行轨道测定轨数据构建训练数据库，对MO_SML进行训练；以训练好的MO_SML模型计算待估计时刻的火星探测器飞行轨道参数的精确估计值。本发明回避了难以精确建立了高精度火星轨道动力学模型，在不增加观测量的条件下，大大提高火星探测器飞行轨道参数的估计及预报精度。
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公开(公告)号：CN106986049B
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201710277990.7
申请日：2017-04-25
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种深空借力轨道精确并行优化设计方法，包含以下步骤：步骤S1、并行计算各借力天体的P‑rp数据，绘制P‑rp图，进行能量图匹配获取满足发射能量及任务周期的多个备选借力序列；步骤S2、针对步骤S1所获取的备选借力序列及各自的窗口，划分子优化段，分配到计算节点，进行参数优化，获取局部初步解；步骤S3、使用SQP算法对步骤S2所得到的初步解进行再优化，得到满足约束的精确借力轨道。本发明将复杂的全局优化问题划分为相对独立的子优化段，一方面提高了借力序列搜索的速度及参数优化的速度，减少了获取初步解的时间；另一方面，由于SQP优化算法确保了最终解的精度，可以快速精确地设计出深空探测器的低能量借力轨道。
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公开(公告)号：CN108460496A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810264801.7
申请日：2018-03-28
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种深空探测全局发射窗口搜索方法，包含如下步骤：S1，确定探测目标天体的序列及探测任务的时间范围；S2，设计遗传算法对搜索个体的编码方式，以采用浮点数编码方式对发射时间和到达时间进行编码；S3，设计遗传算法的适应度函数，通过星历计算和兰伯特算法，计算整个任务所需要的速度增量，以此作为适应度函数，对遗传算法过程中产生的每个个体，计算适应度函数值，判断个体的好坏；S4，设计遗传算法的遗传操作算子，选用最优保留选择、离散重组、实数变异作为遗传操作算子，进行全局优化发射窗口。
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公开(公告)号：CN111382876B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202010130385.9
申请日：2020-02-28
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G06N20/10 , G06F18/2411
Abstract: 本发明公开一种基于进化算法的地火转移轨道设计初值快速获取方法及系统。在精确地火转移轨道前，直接利用先前建立的轨道数据库，基于进化算法快速计算出优势方向的轨道初值，可以支持后续进行更有效率的搜索。本方法主要包括3个步骤：1)据GTOP数据库，采用模型初值敏感矩阵特征值作为样本标签，建立学习样本库；2)构建轨道优化支持向量机(TO_SVM)，对地火转移轨道学习样本库进行学习；3)针对需要设计的地火转移轨道，运行TO_SVM，给出优势方向c的轨道设计初值(发射日期、到达日期以及发射轨道剩余速度)供后续精确设计使用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111428912B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202010136359.7
申请日：2020-03-02
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G06Q10/04 , G06F18/2411
Abstract: 本发明公开一种基于支持向量机的火星探测器轨道预测方法及系统。本方法以环火轨道偏差作为学习变量，基于支持向量机对后续时刻的火星探测器轨道参数的误差进行预测，实现高精度的火星探测器环火轨道参数的预测。本方法主要包括3个步骤：1)简化火星探测器环火轨道动力学模型，并设计环火轨道偏差参数，建立以环火轨道偏差为学习变量的支持向量机(PE_SVM)；2)采用之前的火星探测器环火轨道测定轨数据对PE_SVM进行嵌套训练，直到达到需要的精度；3)以训练好的PE_SVM预报△t后的火星探测器轨道偏差，与动力学模型输出的火星探测器轨道相加，得到高精度的火星探测器环火轨道的预测参数。
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公开(公告)号：CN111383239B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202010112768.3
申请日：2020-02-24
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明涉及基于迭代搜索的火星图像误边缘剔除及轮廓精确拟合方法，属于火星探测光学自主导航技术领域；步骤一、通过光学导航敏感器拍摄火星，获得带有误检测边缘的火星图像；步骤二、对带有误检测边缘的火星图像进行迭代剔除处理；获得剔除误检测边缘的火星图像；步骤三、对剔除误检测边缘的火星图像进行亚像素定位处理；获得精确边缘图像；步骤四、采用最小二乘法对精确边缘图像的全部边缘点进行拟合，获得轮廓精确火星图像；本发明以提高误边缘剔除准确率、节省星上计算资源为目标，综合考虑算法实现过程中的计算资源消耗，为火星探测光学自主导航系统提供一种高效的图像误边缘剔除及轮廓精确拟合方法。
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公开(公告)号：CN111238536B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202010117435.X
申请日：2020-02-25
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种考虑太阳矢量的火星探测器自主轨道确定方法，使火星探测器在地火转移段绕日飞行过程中，不依靠地面支持而仅依靠自身所携带的太阳敏感器和火星敏感器完成轨道确定。火星探测器根据轨道递推模型进行轨道外推；在利用火星敏感器对火星探测器相对火星的位置进行测量的同时，引入太阳矢量的测量来进一步约束轨道外推误差。与现有技术相比，其有益效果是：本发明轨道确定方法使火星探测器可以在跟踪火星目标丢失或火星敏感器故障的情况下获取稳定的观测量，增加了轨道自主确定的可靠性。
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公开(公告)号：CN111238485B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202010144111.5
申请日：2020-03-04
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明公开一种基于导航敏感器拍摄火星图像的系统误差自补偿方法，直接利用直接利用火星导航敏感器所拍摄的火星图像，实现对自主导航系统误差的高精度辨识与补偿，得到更加精确的火星探测器自主导航信息。本方法主要包括4个步骤：1)引入火星整体成像自主导航系统误差模型，建立包含光轴偏差及姿态确定偏差等系统误差的火星自主导航系统；2)求取导航时段的系统误差的条件期望，解算条件期望最大时的系统误差值；3)将更新的系统误差值回代火星导航系统，迭代更新；4)以收敛的系统误差值更新火星自主导航系统，对系统误差进行补偿，得到后续精确的导航结果。
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公开(公告)号：CN111174779B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN201911202097.3
申请日：2019-11-29
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明提供一种深空探测飞行器惯性‑天文组合导航方法，包含步骤：S1、建立日心惯性坐标系、建立日心轨道坐标系,基于光学敏感器测量得到的角度计算飞行器相对太阳在日心惯性系的方向矢量；S2、计算地球相对太阳在日心惯性系的方向矢量；S3、根据惯导测量结果，解算飞行器相对地心在日心惯性系方向矢量；S4、计算飞行器相对太阳在日心惯性系方向矢量；S5、基于方向矢量误差采用PI滤波估计位置/速度误差修正量；S6、基于位置/速度误差修正量惯性‑天文组合导航。本发明的深空探测飞行器惯性‑天文组合导航方法，能够在飞行器在轨实时导航时，抑制惯性导航累积误差。
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