输入受限的小天体软着陆鲁棒轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN109212976A

    公开(公告)日:2019-01-15

    申请号:CN201811380868.3

    申请日:2018-11-20

    Abstract: 本发明公开的输入受限的小天体软着陆鲁棒轨迹跟踪控制方法,属于深空探测技术领域。本发明实现方法包括如下步骤:步骤1、建立小天体着陆动力学模型;步骤2、建立小天体软着陆T-S模糊模型;步骤3、采用步骤2中的小天体软着陆T-S模糊模型确定控制器综合条件,实现复杂扰动和不确定以及推力器幅值受限的条件下,小天体表面特定位置的精确软着陆。本发明通过小天体软着陆T-S模糊模型得到鲁棒控制器的综合条件,实现复杂扰动和不确定以及推力器幅值受限的条件下,小天体表面特定位置的精确软着陆。

    一种行星着陆光学导航最优路标选取方法

    公开(公告)号:CN108896053A

    公开(公告)日:2018-11-27

    申请号:CN201810760678.8

    申请日:2018-07-12

    Abstract: 本发明公开的一种行星着陆光学导航最优路标选取方法,属于自主导航领域。本发明实现方法如下:随机选取n(n≥3)个初始路标并认定其为当前最优路标,构建观测矩阵H并计算矩阵(HTH)-1的初始特征值之和λ0,随机选取新的路标计算特征值之和λ,通过对特征值之和λ进行迭代运算和比较,从某一较高的初始接受概率参数出发,在接受概率参数不断下降的同时结合概率突跳特性寻找行星着陆光学导航最优路标。本发明能够在大量路标中较为快速实现行星着陆光学导航最优路标选取,确定深空探测器在目标天体固联坐标系下的位置及姿态,具有优化质量高、鲁棒性强、计算量小等优点。本发明适用于采用多路标的像素信息进行深空探测器位置、姿态自主确定的导航系统。

    行星探测着陆轨迹综合优化方法

    公开(公告)号:CN108279011A

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201810088128.6

    申请日:2018-01-30

    Abstract: 本发明公开的行星探测着陆轨迹综合优化方法,涉及行星着陆轨迹优化方法,属于深空探测领域。本发明实现方法为:建立探测器着陆动力学方程;计算探测器与行星表面障碍的碰撞概率;兼顾燃耗性能、行星着陆的不确定性及行星表面存在障碍的复杂地形条件,构建行星探测着陆轨迹综合优化问题;求解所述的行星探测着陆轨迹综合优化问题,兼顾燃耗性能、行星着陆的不确定性及行星表面存在障碍的复杂地形条件,完成行星探测着陆轨迹综合优化,实现安全精确着陆。此外,在碰撞概率计算中,对存在不确定性条件下障碍对探测器的威胁程度的描述更为准确;通过对碰撞概率公式简化,在保证精度的前提下降低计算量,提高优化速度。

    一种小天体表面附着运动主动控制方法

    公开(公告)号:CN105739537B

    公开(公告)日:2018-06-19

    申请号:CN201610187069.9

    申请日:2016-03-29

    Abstract: 本发明涉及一种小天体表面附着运动主动控制方法,属于航天航空领域。本发明目的是为了解决传统的小天体表面探测器不能实现定点移动的问题。本方法中探测器的初始状态为附着在小天体表面,探测器以弹跳的形式向目标点运动。通过在初始点和目标点之间设置多个中间路径点,设计制导算法使得探测器最终沿中间路径点抵达目标点。受小天体表面不规则弱引力的影响,探测器的实际飞行轨迹将偏离标称轨迹,因此在自由飞行过程中,施加轨迹修正速度脉冲Δvi,使得探测器能够沿中间路径点最终到达目标点。最后施加反向速度脉冲使探测器停留在目标点,完成科学考察任务。本发明能够实现探测器在小天体表面的定点探测,减少了构型设计的复杂度,不需要特别设计执行机构,而仅利用脉冲发动机完成驱动。

    基于动态价值的航天器自主多区域目标观测任务规划方法

    公开(公告)号:CN106021874B

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201610307768.2

    申请日:2016-05-11

    Abstract: 本发明涉及一种基于动态价值的航天器自主多区域目标观测任务规划方法,属于航空航天技术领域。本发明的目的是为了解决现有背包问题模型存在的物品价值固定且需要提前给定进而使得具有复杂观测需求的任务规划问题无法在综合考虑多种因素的情况下得到有效求解的问题,提供一种基于动态价值的航天器自主多区域目标观测任务规划方法,该方法采用基于动态价值的多重背包模型对面向区域目标的观测任务规划问题进行建模,并采用基于最大价值收益启发式的贪婪搜索算法进行求解,具有求解速度快、通用性好、算法实现简单等特点,便于实现星上自主观测任务规划。

    一种着陆点在线选取的行星安全着陆制导方法

    公开(公告)号:CN105333873B

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201510685164.7

    申请日:2015-10-20

    Abstract: 本发明公开的一种着陆点在线选取的行星安全着陆制导方法,涉及行星安全着陆制导方法,属于深空探测技术领域。本发明包括如下步骤:步骤1:在得到机动能力边界后,将机动能力覆盖的区域与敏感器视野取交集,将此交集范围作为安全着陆点选取范围;步骤2:在线实时获取地形安全性、着陆速度以及燃耗大小信息,利用综合考虑地形安全性、着陆速度以及燃耗大小的安全着陆点选取指标选择安全着陆点;步骤3:通过在线滑模制导方法将探测器转移至新着陆点。本发明能够有效解决着陆过程中的外界干扰及未建模误差,有效避开危险区域,以很小的着陆速度及较少的燃耗着陆在安全的地区,提高行星着陆任务的安全性与可靠性,为行星着陆任务提供技术支持和参考。

    一种航天器多目标启发式排序任务规划方法

    公开(公告)号:CN107562066A

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201710784460.1

    申请日:2017-09-04

    Abstract: 本发明公开的一种航天器多目标启发式排序任务规划方法,属于航空航天技术领域。本发明根据子系统内部约束特点,综合考虑航天器结构、任务需求、设备状态和航天器能力四项因素,对航天器的构成、资源、分系统功能以及需要满足的各种约束条件进行描述;针对航天器系统约束复杂和系统状态信息互相耦合特点,利用时间线刻画航天器的多个并行子系统,建立子系统内部状态转移图;同时,根据任务目标之间约束信息及状态转移图进行多目标启发式排序任务规划,通过评价值的正负确定各任务目标之间的排序,根据多目标启发式排序结果引导规划搜索方向,输出最终的多目标启发式排序任务规划求解结果,即完成航天器任务规划,缩减搜索空间,提高任务规划效率。

    一种深空探测自主任务规划约束推理的自动编码方法

    公开(公告)号:CN107491310A

    公开(公告)日:2017-12-19

    申请号:CN201710701350.4

    申请日:2017-08-15

    Abstract: 本发明公开的一种深空探测自主任务规划约束推理的自动编码方法,属于航天深空探测技术领域。本发明在建立深空探测器系统模型文件基础上,分析模型特点,将多种谓词类型统一转化为二元谓词,并提取谓词中的变量构成待选变量集;将动作中的变量与待选变量集匹配筛选,建立描述该动作的表约束的表头,考察该动作的因果关系,将表头中不变变量合并;通过将表头实例化,完成该动作表约束的构建;将所有动作转化表约束,实现将深空探测器系统模型自动编码为约束形式,用于约束推理。本发明能够克服现有深空任务模型中动作关系复杂,手动编码工作量大,信息输入输出不方便,后期难以移植维护等缺点,提高深空探测器自主任务规划的效率,满足实时性要求。

    一种快速的多约束航天器姿态路径递归规划方法

    公开(公告)号:CN107329485A

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201710563711.3

    申请日:2017-07-12

    Abstract: 本发明公开的一种快速的多约束航天器姿态路径递归规划方法,属于航天器姿态制导技术领域。本发明实现方法为:确定航天器姿态机动当前起始姿态和目标姿态;针对起始姿态和目标姿态,采用基准转角不变的欧拉特征轴旋转方式得到当前段机动路径,根据机动角度大小确定合适的路径节点个数,使路径节点分布更均匀;检测得到当前段机动路径上所有违反指向约束的节点;采取选择与多个相邻的指向约束违反节点中间的节点对应的替代节点作为分段节点的路径分段策略,使多段路径过渡更平滑;通过最近临界增量方法生成满足指向约束的可行的分段节点;为适用于存在多个指向约束的复杂情况,采用多次分段和递归求解的方式得到多约束航天器姿态机动路径。

    一种火星大气进入段侧向预测校正制导方法

    公开(公告)号:CN105115512B

    公开(公告)日:2017-10-10

    申请号:CN201510611464.0

    申请日:2015-09-23

    Abstract: 本发明公开的一种火星大气进入段侧向预测校正制导方法,涉及侧向预测校正制导方法,属于深空探测技术领域。本发明在已有纵向预测校正制导方法的基础上,将预测校正方法引入探测器侧向运动的制导律设计中。首先,确定着陆探测任务所需的侧向运动约束条件,以确定探测器在进入段所需倾侧角反转次数;然后,求解侧向运动约束条件确定探测器倾侧角反转时刻的能量,在探测器能量超过倾侧角反转时刻能量时,进行倾侧角反转。在达到该约束条件后进行下一次倾侧角反转能量确定;最后,结合倾侧角反转时刻能量以及纵向制导律确定当前制导周期最终制导输出。本发明可在保证开伞点位置精度同时,根据任务需要对进入轨迹的侧向运动进行灵活规划,且节约燃料。

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