一种交会对接六自由度相对控制方法

    公开(公告)号:CN103576689A

    公开(公告)日:2014-02-12

    申请号:CN201310464377.8

    申请日:2013-10-08

    Inventor: 刘涛 王颖

    Abstract: 本发明涉及一种交会对接六自由度相对控制方法,首先对相对平动和相对转动运动进行动力学建模;之后,采用PI控制律设计接近方向(X方向)的相对速度保持控制器;采用PD控制律设计横向位置(Y/Z方向)保持控制器;采用PID控制律设计相对姿态控制器;对所得到的连续控制量,提出一种新的脉宽调制方法进行调制得到推力器的执行脉宽,最终形成一套基于PID控制律的相对状态控制器设计策略并提出了完整的控制器参数选择设计方案。所发明的方法克服传统采用相平面控制算法时,难以分析挠性振动等干扰因素对控制器设计影响的不足,同时克服了相平面控制难以进行精确相对速度跟踪控制的不足,可实现高精度交会对接相对状态控制。

    一种基于锚点设计的远距离追逃博弈轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN117272800A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311214904.X

    申请日:2023-09-19

    Abstract: 本发明提供了一种基于锚点设计的远距离追逃博弈轨迹规划方法,其中方法包括:将两个航天器的追逃博弈过程离散为若干个博弈回合,在每一个博弈回合开始前,确定己方航天器的机动能力以及估计对方航天器的机动能力,并基于己方航天器的机动能力和对方航天器的机动能力确定当前博弈回合的锚点,以使己方航天器按照锚点执行当前博弈回合的机动策略;确定当前博弈回合是否可到达博弈终端,若否,则继续进入下一个博弈回合,直到确定到达博弈终端为止。本方案,能够将两个航天器连续的博弈过程离散为若干个博弈回合,以针对每一个博弈回合分别进行计算,从而可以有效降低求解难度,易于工程实现,可用于在线求解得到远距离追逃博弈机动方案。

    基于动态双锚点的交会对接规划制导方法及装置

    公开(公告)号:CN116750208A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202310694100.8

    申请日:2023-06-12

    Abstract: 本发明提供了一种基于动态双锚点的交会对接规划制导方法及装置,涉及航天器控制技术领域,其中方法包括:获取基于近锚点的正常交会对接规划方案和基于远锚点的应急交会对接规划方案;所述远锚点对应的相对距离大于所述近锚点对应的相对距离;按照所述正常交会对接规划方案开始进行交会对接流程,并实时预测远距离导引段末端的交会误差;基于实时预测得到的交会误差确定是否满足精度要求,若是,则继续按照所述正常交会对接规划方案进行交会对接流程,若否,则中断所述正常交会对接规划方案的交会对接流程,并切换为所述应急交会对接规划方案进行后续交会对接流程。本发明,能够提高交会对接的快速性和安全性。

    一种航天器干扰力矩的快速在轨闭环辨识方法、系统和介质

    公开(公告)号:CN108279695B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201810072869.5

    申请日:2018-01-25

    Abstract: 一种航天器干扰力矩的快速在轨闭环辨识方法、系统和介质,本发明针对含挠性振动和液体晃动的航天器在变轨时主发动机点火期间的姿态控制问题,提出了一种变轨干扰力矩的快速闭环辨识方法。包括以下步骤:(1)由陀螺测量的角速度积分得到姿态角,并由控制器计算得到所需控制量;(2)根据姿态角输入和计算的控制量,输入干扰估计方程,得到干扰力矩的初步估计值;(3)将干扰力矩的初步估计值进一步输入到滤波器,过滤掉低频的挠性和液体晃动信息,得到最终的干扰估计值。利用该方法,可以在存在挠性振动和液体晃动时,对干扰力矩进行快速准确辨识。该干扰辨识结果可以直接前馈给积分项,从而可以减少主发动机开机时引起的姿态超调。

    一种航天器干扰力矩的快速在轨闭环辨识方法、系统和介质

    公开(公告)号:CN108279695A

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201810072869.5

    申请日:2018-01-25

    Abstract: 一种航天器干扰力矩的快速在轨闭环辨识方法、系统和介质,本发明针对含挠性振动和液体晃动的航天器在变轨时主发动机点火期间的姿态控制问题,提出了一种变轨干扰力矩的快速闭环辨识方法。包括以下步骤:(1)由陀螺测量的角速度积分得到姿态角,并由控制器计算得到所需控制量;(2)根据姿态角输入和计算的控制量,输入干扰估计方程,得到干扰力矩的初步估计值;(3)将干扰力矩的初步估计值进一步输入到滤波器,过滤掉低频的挠性和液体晃动信息,得到最终的干扰估计值。利用该方法,可以在存在挠性振动和液体晃动时,对干扰力矩进行快速准确辨识。该干扰辨识结果可以直接前馈给积分项,从而可以减少主发动机开机时引起的姿态超调。

    一种基于wMPS的动态物体的位置姿态测量方法

    公开(公告)号:CN105157687A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510566598.5

    申请日:2015-09-08

    CPC classification number: G01C15/002

    Abstract: 一种基于wMPS的动态物体的位置姿态测量方法,首先在测量试验现场放置激光发射站,在被测物表面安装激光接收器,并令激光发射站匀速自转并发送光脉冲信号,然后通过内部晶振、各个激光发射站的自转周期得到各个激光接收器的旋转角度及时间戳,进而解算得到各个激光接收器位置坐标,最后判断激光接收器位置坐标并进行修正,进而完成动态物体位置姿态的测量。本发明方法与现有技术相比,在计算结果中集成信号处理器在本地计时信息,将多个激光接收器坐标测量结果同步到同一时刻,有效降低了激光接收器由于坐标测量时刻不同步造成的被测物位置姿态测量误差,实现基于wMPS的工业现场实时高精度大尺寸位姿测量。

    一种基于交会测量相机的数据融合方法

    公开(公告)号:CN103955612A

    公开(公告)日:2014-07-30

    申请号:CN201410175507.0

    申请日:2014-04-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于交会测量相机的数据融合方法,交会测量相机输出的数据发生跳变且维持一段时间,导致相对导航结果偏离真值、缓慢增大。对相对位置的控制结果影响很大。为了解决这个问题,增加了一种对测量数据的融合方法,对于同一个位置,有4个或3个数据,测量信息是有冗余的,利用测量冗余信息对数据的一致性进行比对,剔除发生跳变的数据,保证测量信息的正确性。该方法简单易于实现、计算量小、便于工程应用。

    一种基于锚点的交会对接任务规划方法及装置

    公开(公告)号:CN116972858A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310695250.0

    申请日:2023-06-12

    Abstract: 本发明提供了一种基于锚点的交会对接任务规划方法及装置,涉及交会对接技术领域,其中方法包括:确定主动航天器交会对接飞行轨迹被锚点划分后得到的飞行区间;所述锚点的数量为至少一个;所述锚点为可约束交会对接飞行轨迹且满足设定条件的特征点;基于所述锚点的设定值构建每一个飞行区间的目标要求和约束条件;根据每一个飞行区间的目标要求和约束条件,结合已存在的飞行阶段划分方式和飞行阶段采用的制导律,迭代求解每一个飞行区间的规划方案;基于求解结果输出交会对接任务的规划方案。本方案,能够针对交会对接任务对飞行时间、任务场景的多样性需求,快速输出适配的交会对接任务规划方案。

    深空探测的交会制导方法、装置、计算设备及存储介质

    公开(公告)号:CN116654293A

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202310635387.7

    申请日:2023-05-31

    Abstract: 本发明涉及交会制导技术领域,特别涉及一种深空探测的交会制导方法、装置、计算设备及存储介质。其中,方法应用于追踪航天器的星上制导系统,包括:在追踪航天器从地球到达太空的入轨位置时,根据地面控制系统的制导指令制导,以使追踪航天器从入轨位置到达远程锚点;基于预先获取的远程锚点的轨道信息和近程锚点的标称值进行自主远程导引制导,以使追踪航天器从远程锚点到达近程锚点;基于近程锚点的标称值和目标航天器的轨道信息进行自主近程导引制导,以使追踪航天器与目标航天器进行自主交会对接。本方案,通过插入远程锚点和近程锚点,使追踪航天器能够从地球发射入轨后,由远及近地直接与目标航天器对接,能够大大减少时间和燃料的浪费。

    一种基于模态结构分解的H∞范数指标的控制器参数优化方法、系统和介质

    公开(公告)号:CN108267958A

    公开(公告)日:2018-07-10

    申请号:CN201810073927.6

    申请日:2018-01-25

    Abstract: 一种基于模态结构分解的H∞范数指标的控制器参数优化方法、系统和介质,本发明针对含挠性和液体晃动等谐振模态的航天器姿态动力学的PID+结构滤波器控制器,提出了一种基于模态结构分解的H∞范数优化指标。包括以下步骤:(1)根据系统状态方程提取出被控系统的传递函数;(2)将系统传递函数分解为刚体模态和谐振模态相加的形式;(3)设计常值形式的谐振模态加权函数;(4)设计与误差量和控制量相关联的权函数;(5)将闭环系统写成H∞控制器求解的标准形式;(6)调用基因遗传算法对标准形式的H∞范数进行最小化,并求出最小值对应的PID+结构滤波器参数,采用本发明可以大大降低含航天器的姿态控制参数设计对人工经验的依赖。

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