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公开(公告)号：CN116048123A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310163059.1
申请日：2023-02-24
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种基于模型的航天器姿态轨道控制方案设计方法及系统，首先建立航天器姿态与轨道控制系统的标准化总体输入模型，包括姿态特性、轨道特性、功能需求、性能指标等标准化模型，并建立航天器常用的执行机构、敏感器单机产品的高精度数字仿真模型和型谱模型；建立航天器姿态与轨道控制常用算法模型，依据前述模型行航天器姿态与轨道控制系统方案设计，包括特性分析、部件配置和布局分析、性能指标分析、姿态控制与轨道控制算法设计、功能与性能闭环仿真验证，若经过闭环仿真的功能和性能指标满足要求，则设计完成；若不满足要求，则与步骤一总体的指标要求进行迭代或重复进行步骤四重新设计直到满足要求为止。
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公开(公告)号：CN111619829B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202010393092.X
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种基于主动指向超静平台的多级协同控制方法，适用于天文观测、高分辨率对地观测等具有载荷超高精度确定需求的领域。在星体姿控系统+快反镜的两级控制系统的基础上，在航天器星体与载荷之间安装具有指向功能的超静平台，组成由一级星体姿控、二级载荷姿控和三级快摆镜组成的三级控制系统。实现对期望姿态的高精度控制。本发明针对新型航天器平台三级复合系统，提出了基于主动指向超静平台的多级协同控制方法，设计星体一级、载荷二级和快反镜三级系统控制律；在满足系统响应需求的前提下，实现多级多带宽复合控制，解决了星体‑载荷‑快速反射镜三者之间的协同控制问题。
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公开(公告)号：CN111605735B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010351874.7
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种航天器三超控制可变包络角动量分析方法，适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺群安装倾角固定不变，难以最大限度的发挥控制力矩陀螺群角动量能力。针对此，设计一种航天器三超控制可变包络角动量分析方法。在原有控制力矩陀螺群安装构型固定的基础上，引入安装倾角这一控制变量，实现控制力矩陀螺群角动量包络的进一步提升，分析结果表明安装倾角可变时，在XOY平面内控制力矩陀螺群合成角动量能够由250Nms提高到261Nms，在Z轴方向控制力矩陀螺群合成角动量能够由145Nm提高到279Nms，提高了航天器敏捷机动能力。
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公开(公告)号：CN111547275B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202010351841.2
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24 , B64G1/10 , G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种航天器三超控制鲁棒自适应多级协同方法，适用于天文观测等对有效载荷姿态具有超高精度、超高稳定度和超高敏捷度的大型卫星平台。与传统的PID控制算法不同，本发明结合滑模控制在滑模面上的鲁棒性特点和自适应控制能够在线估计参数的特点，进行星体‑主动指向超静平台两级复合控制。多级协同控制思路为：1)在载荷和航天器本体之间安装主动指向超静平台，根据航天器本体和载荷的质量特性设计主动指向超静平台的控制参数；2)结合滑模控制和自适应控制的思想，设计考虑带宽约束的星体鲁棒自适应控制器，使得星体控制器能够与主动指向超静平台相匹配，实现对载荷的三超控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111605737B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202010393105.3
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种航天器三超控制多级协同规划与敏捷机动方法，适用于航天器相对运动控制领域。在追踪航天器与目标航天器相对姿态较大时，采用轨道外推获得追踪航天器和目标航天器的初始相对姿态，设计追踪航天器星体一级控制器实现敏捷机动以对目标航天器进行快速指向。当追踪航天器与目标航天器相对姿态较小时，通过光学相机进行载荷目标姿态规划。设计载荷二级姿态控制器，以光学载荷的测量信息为反馈，实现载荷光轴对目标航天器高精度指向控制。同时，针对追踪航天器星体和载荷控制器周期不同的问题，设计追踪航天器多级协同规划方法，利用卫星平台发送的姿态进行轨迹插值，实现载荷对目标姿态的高精度跟踪。
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公开(公告)号：CN110688731B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201910791692.9
申请日：2019-08-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种并联式指向平台的扰动建模与抑制方法，涉及星载运动附件扰动建模与抑制技术领域；包括如下步骤：步骤一、建立下平台坐标系OBXBYBZB；建立上平台坐标系OPXPYPZP；步骤二、建立下平台各铰点Bi的下平台铰链点坐标系BiXBiYBiZBi；建立下平台各铰点Bi的下平台铰链点坐标系PiXPiYPiZPi；步骤三、计算上平台运动引起的总角动量步骤四、根据步骤三得到的上平台运动引起的总角动量计算卫星的控制系统对指向运动的补偿力矩对天线产生的扰动进行补偿；本发明有效抑制了平台指向运动的不利影响，保证卫星姿态具有高稳定度水平。
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公开(公告)号：CN111625010A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010350592.5
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于组合滤波的航天器三超近零误差跟踪控制方法，适用于目标跟踪且具有载荷超高精度确定需求的领域。与传统的航天器星体平台单级姿态控制不同，本发明针对具有“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等“三超”控制性能的航天器平台提出了基于组合滤波的星体-载荷-快反镜三级姿态协同控制方法，利用深度学习提高对目标的位姿解算，并从星体、载荷、快反镜三级系统逐级提高姿态控制精度，为光学载荷快速跟踪和高质量成像提供高精度姿态控制。本发明方法主要思路为：建立三级协同控制系统动力学模型；基于深度学习的目标航天器特征部位位姿解算；设计多级系统融合滤波器；设计三级协同控制系统控制器，包括带宽设计。
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公开(公告)号：CN111605735A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010351874.7
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种航天器三超控制可变包络角动量分析方法，适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺群安装倾角固定不变，难以最大限度的发挥控制力矩陀螺群角动量能力。针对此，设计一种航天器三超控制可变包络角动量分析方法。在原有控制力矩陀螺群安装构型固定的基础上，引入安装倾角这一控制变量，实现控制力矩陀螺群角动量包络的进一步提升，分析结果表明安装倾角可变时，在XOY平面内控制力矩陀螺群合成角动量能够由250Nms提高到261Nms，在Z轴方向控制力矩陀螺群合成角动量能够由145Nm提高到279Nms，提高了航天器敏捷机动能力。
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公开(公告)号：CN119269050A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411374380.5
申请日：2024-09-29
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种挠性作动器故障诊断方法。方法包括：基于构建得到的挠性作动器运动学模型对主动驱动机构的输出力进行调整，以使所述输出力呈正弦波形式；以所述主动驱动机构每个时刻的输出力大小为判定条件，利用其中一个直线位移敏感器为基准对其他位移敏感器进行标定，以使所述主动驱动机构和每个直线位移敏感器均位于同一基准；根据所述主动驱动机构的输出力，得到所述主动驱动机构的期望位移；将所述主动驱动机构的期望位移值、标定后的每个直线位移敏感器的输出位移值两两作差后分别与预设诊断系数相比较，以分别对所述主动驱动机构和每个直线位移敏感器进行故障诊断。本方案，能够实现航天器在轨运行期间挠性作动器故障的准确诊断。
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