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公开(公告)号：CN103884340A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201410126454.3
申请日：2014-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种深空探测定点软着陆过程的信息融合导航方法，在为着陆器自主导航系统配备惯性测量单元、测距敏感器、测速敏感器、光学成像敏感器等导航敏感器的基础上，软着陆全程通过惯性测量单元测量着陆器的角速度和非引力加速度，经积分和外推后为导航系统提供着陆器的位置速度信息。测距敏感器输出的斜距信息，测速敏感器输出的相对速度信息，光学成像敏感器输出的特征点像素坐标信息均由相互独立的卡尔曼子滤波器处理，给出状态及误差协方差的局部估计。局部估计结果再由协方差交叉法进行信息融合，得出统一的当前着陆器的位置速度估计值，同时反馈给子滤波器用于下次导航更新。本导航方法的位置速度估计精度高、实时性好、具备容错能力且容易实现。
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公开(公告)号：CN103017788A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210519647.6
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于信息融合的星际自主导航地面试验验证系统，包括：导航敏感器、动态天体模拟器、X射线脉冲星信号模拟器、导航计算模块、遮光罩、仿真总控模块和机械转台，导航敏感器安装在机械转台上。仿真总控模块发送指令给导航计算模块，导航计算模块接收到指令之后控制导航敏感器对动态天体模拟器生成的天体图像成像，并将所述天体成像结果发送给导航计算模块，导航计算模块接收成像结果后计算出航天器的位置信息；同时导航计算模块还根据接收到的X射线脉冲星模拟器的脉冲信号计算出航天器的位置信息，然后通过信息融合算法计算出航天器的位置信息。本发明增强了自主星际导航技术地面仿真验证的真实性和可靠性。
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公开(公告)号：CN103955223B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410141703.6
申请日：2014-04-10
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种深空探测软着陆过程的姿轨耦合控制方法，在深空天体软着陆过程中使用变推力摇摆发动机进行姿态控制会对着陆轨迹产生干扰。在线估计出变推力摇摆发动机摆角中用于消除质心偏移的部分，并修正飞行姿态是降低变推力摇摆发动机姿控与轨控耦合的重要措施。本发明首先需要对变推力摇摆发动机的摆角进行在线估计，提取出摆角的稳定分量；然后，利用该摆角稳定分量估值修正目标飞行姿态，使校正后的推力方向与制导律期望的推力方向一致，以主动消除变推力摇摆发动机姿控摆动对制导的影响。本发明能够在姿控的同时最大程度地降低对制导的干扰，即使制导无三方向位置控制能力时，也能尽可能保证飞行轨迹与理想轨迹一致。
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公开(公告)号：CN103017773B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201210516452.6
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种基于天体表面特征和天然卫星路标的环绕段导航方法，在进行导航过程中，首先由陀螺和星敏感器进行惯性姿态估计；根据加速度计测量，结合惯性姿态估计值，利用动力学方程进行探测器位置、速度外推；接下来，以一定间隔，利用导航相机按照序列对若干路标进行拍摄，识别出路标点的图像坐标，路标点的可选范围包括深空天体表面的已知地貌和天体的天然卫星，观测序列根据不同轨道高度和光照条件制定；以路标点的图像坐标作为测量，以外推的探测器位置、速度为基础，使用扩展卡尔曼滤波估计并修正探测器位置、速度；重复上述步骤，完成导航解算。本发明扩大了环绕段光学导航路标点选择的范围，提高了导航系统的灵活性和精度。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN102506877B
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201110409502.6
申请日：2011-12-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明针对深空探测高精度自主导航系统的滤波问题，提出了一种对初始误差具有抗扰性的非线性滤波方法，该方法采用并行滤波的结构，利用无轨变换(UT)生成各通道子滤波器的初值，然后各通道根据EKF的计算方法，求得各子滤波器的状态及方差估计值，最后计算自回归法加权系数，将前面计算的结果进行加权处理，得到最终的状态及方差估计值。本发明方法能够避免由于初值分布不准确对滤波精度的影响，即对初始误差具有一定的抗扰性，非常适合于深空探测这类初值获取精度不高的导航系统。
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公开(公告)号：CN102997935A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210504693.9
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于光学和惯性组合测量的自主GNC仿真试验系统，包括：一体化敏感器、动态天体及恒星模拟器、GNC模块、动力学仿真与环境模拟模块、无线电测速与测距模拟器、仿真总控模块和三轴转台。本发明把一体化敏感器引入到仿真试验系统中，采用三轴转台实现了航天器的姿态运动，采用动力学仿真与环境模拟模块仿真了深空航天器的动力学特性和空间环境干扰，对于深空航天器的动力学和外部环境特性模拟真实可靠。
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公开(公告)号：CN102997922A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210504542.3
申请日：2012-11-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种利用光学导航信息的脉冲到达时间差确定方法，其基本流程为：首先，将通过航天器上的光学导航敏感器获得的航天器位置信息用于建立时间转换方程，对通过X射线探测器观测得到的X射线光子到达时间观测量进行时间转换；其次，基于经过时间转换的X射线光子到达时间数据，通过周期折叠方法获得观测脉冲轮廓；再次，将观测脉冲轮廓和已知的标准脉冲轮廓进行比对，计算得到脉冲星信号到达时间差，所得到的脉冲星信号到达时间差可作为航天器自主导航系统的观测量。该方法能够实现脉冲星信号到达时间差的准确计算，为航天器自主导航系统提供准确的脉冲星信号到达时间差观测量。
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公开(公告)号：CN105094140B
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201510521040.5
申请日：2015-08-21
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于基因遗传算法的结构滤波器参数优化方法，本发明针对含挠性和液体晃动的航天器目前普遍采用的PID+结构滤波器姿态控制方式，提出了一种滤波器参数的优化方法。包括以下步骤：(1)根据系统状态方程得到其可控可观的最小实现，并依据系统的输入‑输出形式提取出被控系统的传递函数；(2)设计系统优化指标的具体形式为线性相位稳定裕度、增益稳定裕度和非线性稳定裕度的加权组合形式；(3)选择满足稳定性要求的初值，增大优化算法的成功概率；(4)采用基因遗传算法进行滤波器参数的优化。
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