公开(公告)号：CN104960674B

公开(公告)日：2017-03-08

申请号：CN201510293998.3

申请日：2015-06-01

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 李明群 ,  王淑一 ,  褚永辉 ,  柯旗 ,  邢林峰 ,  郝金华 ,  董筠 ,  李鹤 ,  杜辉 ,  徐子荔

IPC: B64G1/24 ,  G05D1/12

Abstract: 一种运动目标的指向跟踪控制方法，根据运动目标的方向，结合卫星对运动目标的指向轴，以姿态的两次旋转获取卫星的目标姿态，由此得到在跟踪任务时间内卫星的目标姿态序列；再将相邻时刻卫星的目标姿态以最短路径做机动规划，获得卫星的目标角速度序列；同时控制卫星的姿态和角速度，在控制过程中利用卫星目标角速度计算出前馈力矩，增强控制器响应速度，提高控制精度。利用本发明可以控制卫星的指向轴完成对运动目标进行跟踪。

公开(公告)号：CN105373131A

公开(公告)日：2016-03-02

申请号：CN201510527570.0

申请日：2015-08-25

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 胡锦昌 ,  刘涛 ,  褚永辉 ,  徐阳 ,  颜军

IPC: G05D1/08

Abstract: 本发明涉及一种基于模态结构分解的H无穷姿态控制器及控制方法，针对含挠性和液体晃动谐振模态的航天器姿态动力学系统，包括以下步骤：(1)根据含挠性和液体晃动姿态动力学系统的状态方程，提取出被控系统的传递函数；(2)将被控系统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的权函数；(5)将闭环系统化成H∞控制器求解的标准形式并进行求解。

公开(公告)号：CN105136150A

公开(公告)日：2015-12-09

申请号：CN201510509071.9

申请日：2015-08-18

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 田科丰 ,  王新民 ,  刘一武 ,  董筠 ,  褚永辉 ,  刘其睿 ,  张斌 ,  曾春平 ,  李鹤

IPC: G01C21/24

CPC classification number: G01C21/24

Abstract: 一种基于多次星敏感器测量信息融合的姿态确定方法，适用于具有高精度姿态确定要求的航天器进行姿态确定，其中星敏感器的姿态输出频率需大于航天器的姿态确定周期。与传统直接利用星敏感器进行姿态测量输出不同，本发明方法在一个姿态确定周期内获得多次星敏感器测量结果后，按照权重进行星敏感器测量结果的数据融合，权重系数的取值与星敏感器测量时刻至当前姿态确定时刻的星时之差相关，使得本发明方法能够在进行数据融合时进行融合结果的优化，满足航天器应用对姿态确定所提出的高精度需求。

公开(公告)号：CN102997922B

公开(公告)日：2015-10-21

申请号：CN201210504542.3

申请日：2012-11-30

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 王大轶 ,  熊凯 ,  褚永辉 ,  黄翔宇

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。

公开(公告)号：CN102997935B

公开(公告)日：2015-07-08

申请号：CN201210504693.9

申请日：2012-11-30

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 黄翔宇 ,  唐强 ,  王大轶 ,  朱志斌 ,  褚永辉 ,  张晓文

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。

公开(公告)号：CN103017772B

公开(公告)日：2015-05-27

申请号：CN201210504879.4

申请日：2012-11-30

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 王大轶 ,  李茂登 ,  黄翔宇 ,  褚永辉 ,  张晓文

IPC: G01C21/24

Abstract: 本发明一种基于可观性分析的光学和脉冲星融合自主导航方法，首先在探测器上安装光学敏感器和脉冲星敏感器，分别用来测量单颗小行星的视线方向和脉冲到达探测器的时间；随后分别建立光学导航的观测方程和脉冲星导航的观测方程，并合成一个融合导航系统观测方程；最后选取一个可以探测到的小行星和一个脉冲星作为测量导航星，并利用标准的卡尔曼滤波进行导航位置和速度的解算。

公开(公告)号：CN103017773A

公开(公告)日：2013-04-03

申请号：CN201210516452.6

申请日：2012-11-30

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 李骥 ,  王大轶 ,  黄翔宇 ,  李茂登 ,  褚永辉

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。

公开(公告)号：CN102506877A

公开(公告)日：2012-06-20

申请号：CN201110409502.6

申请日：2011-12-08

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 乔国栋 ,  王大轶 ,  黄翔宇 ,  关轶峰 ,  张晓文 ,  褚永辉

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。