深空撞击器的最优分步式分配控制及优化方法、系统

    公开(公告)号:CN111674574A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010802782.6

    申请日:2020-08-11

    Abstract: 本发明属于自主导航与制导控制领域,具体涉及一种深空撞击器的最优分步式分配控制及优化方法、系统,旨在解决现有姿态控制方法由于推力室指令分配状态固定,难以实现最优化姿态控制的问题。本发明方法包括:获取深空撞击器待控制的姿态角;计算深空撞击器的各推力室的角加速度控制矢量,作为第一矢量;结合各第一矢量,计算深空撞击器的姿控装置可实现的角加速度控制矢量,作为第二矢量;计算各第二矢量投影到指令矢量方向的投影长度;选取最大的投影长度对应的第二矢量,并将该第二矢量对应的推力室组合中的各推力室的开关打开,以实现深空撞击器的姿态控制。本发明通过灵活分配深空撞击器各推力室的状态,实现了最优化姿态控制。

    适于姿轨控一体的深空撞击器及协同控制方法

    公开(公告)号:CN111674572A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010802738.5

    申请日:2020-08-11

    Abstract: 本发明属于自主导航与制导控制领域,具体涉及一种适于姿轨控一体的深空撞击器及协同控制方法,旨在解决深空撞击器及相应的协同控制方法鲁棒性差的问题。本发明的深空撞击器包括:加固单元、集成单元、贮箱、第一推力装置和第二推力装置;集成单元和贮箱对称分布于加固单元周侧;第一推力装置和第二推力装置的各推力室对称布置于加固单元轴线的上、下侧,且第一推力装置装设于第二推力装置的前端;第一推力装置中的第一推力室和第二推力室同轴对向设置且推进方向向外;第二推力装置中的第五推力室和第六推力室的轴线沿加固单元的轴线以设定角度对称设置。本发明提高了深空撞击器协同控制的鲁棒性。

    用于深空撞击的自主导航飞行控制系统

    公开(公告)号:CN111661367A

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN202010762447.8

    申请日:2020-07-31

    Abstract: 本发明属于深空探测技术领域,旨在解决当前空间探测器自主性差、集成度低、体积和重量过大的问题,具体涉及一种用于深空撞击的自主导航飞行控制系统,包括可分离设置的第一承载装置和第二承载装置,第一承载装置内部设置有彼此通信连接的飞控与信息处理模块、空间导航相机模块、惯性测量模块、能源模块、姿轨控执行模块和无线通信模块;飞控与信息处理模块基于空间导航相机模块采集的图像信息、惯性测量模块检测的惯性敏感信息,可控制姿轨控执行模块完成预设飞行任务;第二承载装置在动力装置的驱动沿自身轴线旋转,第一承载装置可相对于第二承载装置轴心进行旋转分离。通过本发明可实现空间探测飞行器轻量化、小型化、集成化的自主飞行控制。

    一种欠光照条件下的天体形心快速检测方法

    公开(公告)号:CN106353032B

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201510652186.3

    申请日:2015-10-10

    Abstract: 本发明提供了一种欠光照条件下天体形心快速检测方法,重点解决深空光学自主导航系统中导航观测量的精确提取问题。该方法首先利用光学成像的梯度大小、太阳光线方向等信息进行目标天体“边缘临近区域”像素快速检测,以此作为待拟合数据集进行天体形心的确定,有效解决了欠光照环境下传统精确导航系统中低对比度图像的边缘的精确提取问题。进而利用光学敏感器成像的梯度方向、目标天体形状以及光照方向等信息建立目标天体的形心检测模型,实现深空环境中欠光照条件下的目标天体形心的快速检测。

    一种欠光照条件下的天体形心快速检测方法

    公开(公告)号:CN106353032A

    公开(公告)日:2017-01-25

    申请号:CN201510652186.3

    申请日:2015-10-10

    CPC classification number: G01M1/122

    Abstract: 本发明提供了一种欠光照条件下天体形心快速检测方法,重点解决深空光学自主导航系统中导航观测量的精确提取问题。该方法首先利用光学成像的梯度大小、太阳光线方向等信息进行目标天体“边缘临近区域”像素快速检测,以此作为待拟合数据集进行天体形心的确定,有效解决了欠光照环境下传统精确导航系统中低对比度图像的边缘的精确提取问题。进而利用光学敏感器成像的梯度方向、目标天体形状以及光照方向等信息建立目标天体的形心检测模型,实现深空环境中欠光照条件下的目标天体形心的快速检测。

    小型化可生存智能深空高速撞击器

    公开(公告)号:CN111731516B

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010762445.9

    申请日:2020-07-31

    Abstract: 本发明属于深空探测技术领域,具体涉及一种小型化可生存智能深空高速撞击器。旨在解决现有技术中深空撞击器体积大、成本高且撞击后无法生存的问题。本发明提供的小型化可生存智能深空高速撞击器采用高加固单元与高集成单元双系统设计方法,基于着陆撞击后有效载荷的利用率进行分级防护,基于分时分工原理,将撞击后高利用率的有效载荷进行多层复合式防护缓冲结构进行保护,合理分配有限资源,以保证本发明在深空撞击任务中,通过自主智能化管理实现任务轨迹自主规划、飞行过程自主导航、撞击区域自主选择等高精度导航制导控制,而且能够实现撞后生存自主管理。

    应用于地外天体探测器的数据拯救系统

    公开(公告)号:CN111731511B

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010759938.7

    申请日:2020-07-31

    Abstract: 本发明属于深空探测技术领域,旨在解决地外天体探测器着陆故障时的数据丢失问题,具体涉及一种应用于地外天体探测器的数据拯救系统,包括设置在第一装置内的第一数据无线回传模块、数据采集控制模块、总控模块,以及设置在第二装置的第二数据无线回传模块;第一装置与第二装置可分离式连接;第二数据无线回传模块用于实时备份第一数据无线回传模块中存储的过程检测数据;总控模块基于数据采集控制模块采集的数据,对着陆过程状态进行在线分析,判断是否能成功着陆,以执行是否分离第二装置进行数据回传。通过本发明可实现着陆过程关键数据的拯救,从而为后续工程设计提供数据参考和支撑。

    基于边缘提取的快速形心定位方法、系统及装置

    公开(公告)号:CN111739039B

    公开(公告)日:2020-11-13

    申请号:CN202010779297.1

    申请日:2020-08-05

    Abstract: 本发明属于图像处理及形心定位领域,具体涉及了一种基于边缘提取的快速形心定位方法、系统及装置,旨在解决现有技术无法实现目标小天体形心的快速精确提取的问题。本发明包括:进行目标天体图像的二值化分割;提取二值化目标天体图像的边缘并标记;通过标记算法计算带标记的边缘区域图像中最大的边缘区域的形心坐标;将多个形心坐标转换为天文坐标并拟合;拟合轨迹的斜率变化过大或拟合轨迹与实际轨迹距离过大,则启动多光谱相机获取多谱段叠加图像,再次进行形心坐标提取,获得最终的目标天体的形心坐标。本发明在保证精度的同时,大大降低了计算量,提高了计算速度,解决了大范围成像中目标形心的快速定位问题。

    用于深空撞击的自主导航飞行控制系统

    公开(公告)号:CN111661367B

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN202010762447.8

    申请日:2020-07-31

    Abstract: 本发明属于深空探测技术领域,旨在解决当前空间探测器自主性差、集成度低、体积和重量过大的问题,具体涉及一种用于深空撞击的自主导航飞行控制系统,包括可分离设置的第一承载装置和第二承载装置,第一承载装置内部设置有彼此通信连接的飞控与信息处理模块、空间导航相机模块、惯性测量模块、能源模块、姿轨控执行模块和无线通信模块;飞控与信息处理模块基于空间导航相机模块采集的图像信息、惯性测量模块检测的惯性敏感信息,可控制姿轨控执行模块完成预设飞行任务;第二承载装置在动力装置的驱动沿自身轴线旋转,第一承载装置可相对于第二承载装置轴心进行旋转分离。通过本发明可实现空间探测飞行器轻量化、小型化、集成化的自主飞行控制。

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