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公开(公告)号:CN108128484A
公开(公告)日:2018-06-08
申请号:CN201711366153.8
申请日:2017-12-18
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种双星系统的轨道保持方法,涉及一种采用线性二次型调节器跟踪控制实现双星系统轨道保持的方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法如下:利用简化双体动力学模型设计标称轨道,然后在精确的双体动力学方程下以标称轨道的初值得真实轨道,计算真实轨道与标称轨道的偏差,基于线性二次型调节器设计最优控制律,获得最优加速度,施加连续控制,使真实轨道收敛在标称轨道附近,实现双星系统下的轨道跟踪和保持。本发明适用于存在初始误差和模型误差情况下的双星系统轨道保持,具有收敛性好,保持精度高等特点。
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公开(公告)号:CN107688351A
公开(公告)日:2018-02-13
申请号:CN201710766918.0
申请日:2017-08-31
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种航天器两脉冲相对悬停方法,属于航空航天技术领域。本发明首先建立相对运动的解析动力学模型和状态转移矩阵;在求解两脉冲相对悬停轨迹的时先给定第一次脉冲和第二次脉冲在相对系下的位置,给定两脉冲悬停的周期从而确定两次脉冲之间悬停轨迹历时;通过状态转移矩阵和悬停周期分别确定两脉冲大小和脉冲时刻对应的相对速度;然后通过将悬停周期总时间等分成序列,并求解得到每一个时间节点对应的状态量,通过绘制状态量里面的位置序列得到两脉冲悬停轨迹,即实现两脉冲悬停。具有如下优点:鲁棒性强、可重复性高;灵活性高,机动脉冲小;对航天器轨道高度没有严格限制和约束;对目标相对区域悬停轨迹的适用范围广。
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公开(公告)号:CN106446442A
公开(公告)日:2017-02-22
申请号:CN201610890358.5
申请日:2016-10-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开的一种火星伞舱组合体的降落伞展开过程稳定性评估方法,涉及降落伞展开过程稳定性评估方法,属于航空航天技术领域。本发明采用六自由度的建模,不仅能够对开伞过程的质心运动进行仿真分析,还能够对伞舱姿态、各个吊带受力情况进行模拟和评估。由于建立的伞舱组合体六自由度模型经过简化,实现在保证仿真符合物理实际的情况下能够免去流场分析、柔性体建模过程,提高评估仿真效率。本发明能够提高火星伞舱组合体的降落伞展开过程稳定性评估精度和评估效率,进而能够为伞、舱参数配置提供数据支撑,降低物理试验的次数和设计费用。此外,本发明对不同的舱体式火星着陆任务均可行,可重复性高,适用范围广。
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公开(公告)号:CN119929188A
公开(公告)日:2025-05-06
申请号:CN202510183667.8
申请日:2025-02-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种燃耗最优气动辅助降轨高效预测‑校正制导方法,属于航空航天领域,包括建立航天器气动辅助降轨飞行动力学模型,以及航天器出大气后、进入目标轨道所需的脉冲机动模型,从动力学模型中解耦提取出简化的纵向平面内运动方程并作变量代换,将自变量转换为能量形式的变量,得到倾侧角控制量与航迹角等飞行状态的映射关系,并基于燃耗最优气动辅助降轨的轨迹特征规划航迹角剖面,推导制导指令的解析表达式,设计三阶段制导方案,实现高效预测‑校正制导。本发明采用上述方法,在条件显著不同的气动辅助降轨任务场景下都能进行高效预测‑校正制导,体现出方法的灵活性和适应性,可以为航天器机动变轨任务提供有效技术保障。
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公开(公告)号:CN118940410A
公开(公告)日:2024-11-12
申请号:CN202410998567.6
申请日:2024-07-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/15 , B64G1/24 , G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种气动辅助降轨机动可行轨迹快速生成方法,属于航空航天领域,包括建立火星探测器在火星大气中飞行的极坐标动力学模型和大气外飞行动力学模型;生成目标轨道高度序列,使用生成的目标轨道高度序列进行序列二分法求解协同脉冲量;构建协同脉冲与出口远心点非线性映射关系;通过二分法求解关于脉冲ΔVn的单变量非线性方程;根据S4和S3得到可行的多圈气动辅助降轨轨迹和状态剖面。本发明采用上述的一种气动辅助降轨机动可行轨迹快速生成方法,不仅能够实现任意圈数的气动任务规划,而且计算速度快,可应用于在线的轨迹规划的任务需求;轨迹结果可与现有的非线性规划算法结合,进一步提升轨迹的最优性。
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公开(公告)号:CN118296697A
公开(公告)日:2024-07-05
申请号:CN202410399834.8
申请日:2024-04-03
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应滤波的气动参数辨识方法,属于气动参数辨识领域,包括以下步骤:S1:建立飞行器稀薄大气飞行动力学模型;S2:建立飞行器气动模型;S3:构建增广状态变量,并建立飞行器气动参数辨识系统方程;S4:加入奇异值分解方法,并设计自适应滤波因子;S5:构建系统量测方程;S6:结合步骤S1‑S5的内容,对初始状态参数进行滤波,得到下一时刻的状态参数;S7:重复步骤S6,不断对状态参数进行实时更新,实现气动参数的辨识。本发明采用上述方法,通过将奇异值分解方法引入容积卡尔曼滤波中,保证了算法运行过程中矩阵的正定性。并加入了自适应滤波因子,克服了先验噪声与实际噪声不兼容的滤波问题,提高算法精度并保证了鲁棒性。
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公开(公告)号:CN113671826B
公开(公告)日:2023-10-13
申请号:CN202110810144.3
申请日:2021-07-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的一种跨大气层飞行器气动辅助轨道可达能力快速评估方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:在给定初始参数和系统参数的基础之上,建立与轨道尺寸之间相关的纵向动力学方程;建立气动辅助轨道机动可达能力边界问题描述;通过对气动辅助机动可达能力边界分析,根据固定终端速度,将可达能力评估问题转化为一类状态极大/极小问题,给出划分边界离散求解框架;针对离散边界点的最优控制问题,通过自变量替换和非线性问题的无损凸化,构建飞行器可达能力边界问题的序列凸优化框架,实现跨域飞行器气动辅助轨道可达能力快速评估。本发明鲁棒性强、可重复性高、精度高、可靠性强、评估效率高,对飞行器初始状态和系统没有严格限制。
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公开(公告)号:CN113687660A
公开(公告)日:2021-11-23
申请号:CN202110810107.2
申请日:2021-07-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的一种考虑转角约束的气动辅助借力预测‑校正制导方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:在给定气动辅助借力的机动目标前提下,建立飞行动力学模型;通过借力前后的轨道根数关系,建立气动辅助借力过程中状态量的始末约束;基于航迹角反馈设计下降段制导律,基于高度变化率为0设计等高巡航段制导律,基于终端约束需求设计上升段常值制导律,使飞行器按照终端约束上升并飞出大气;通过给出三个阶段的时间连接方程,在时间连接方程的限定下,通过有限差分校正给出等高巡航弧段的转角,结合目标转角的约束方程,给出气动辅助借力全过程的控制角剖面,实现借力转角约束下的气动辅助借力的闭环预测‑校正精确制导。
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公开(公告)号:CN113671974A
公开(公告)日:2021-11-19
申请号:CN202110810147.7
申请日:2021-07-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的一种跨域飞行器返回段转弯进场精确制导方法,属于航空航天技术领域。本发明:建立飞行器能量管理区转弯进场动力学,给定飞行器转弯进场过程的始末状态约束;根据飞行器飞行轨迹特征对转弯进场飞行轨迹进行分段,推导得到每段的转弯轨迹特征参数和轨迹连接条件;基于初始转弯段的圆弧轨迹特性,通过圆弧轨迹约束方程推导初始转弯段的开环控制律,基于直线捕获段直线飞行轨迹特征,给出航程比例攻角控制律,基于跑道对准段的圆弧轨迹特性,通过圆弧轨迹约束方程推导跑道对准段的开环控制律;构建以跑道对准段转弯半径为制导参数,以末端进场能量为校正目标的跨域飞行器转弯进场闭环预测校正制导框架,给出跨域飞行器转弯进场轨迹。
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公开(公告)号:CN113671826A
公开(公告)日:2021-11-19
申请号:CN202110810144.3
申请日:2021-07-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的一种跨大气层飞行器气动辅助轨道可达能力快速评估方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:在给定初始参数和系统参数的基础之上,建立与轨道尺寸之间相关的纵向动力学方程;建立气动辅助轨道机动可达能力边界问题描述;通过对气动辅助机动可达能力边界分析,根据固定终端速度,将可达能力评估问题转化为一类状态极大/极小问题,给出划分边界离散求解框架;针对离散边界点的最优控制问题,通过自变量替换和非线性问题的无损凸化,构建飞行器可达能力边界问题的序列凸优化框架,实现跨域飞行器气动辅助轨道可达能力快速评估。本发明鲁棒性强、可重复性高、精度高、可靠性强、评估效率高,对飞行器初始状态和系统没有严格限制。
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