一种火星大气进入段鲁棒预测制导方法

    公开(公告)号:CN104635488A

    公开(公告)日:2015-05-20

    申请号:CN201410767112.X

    申请日:2014-12-12

    Abstract: 本发明公开的一种火星大气进入段鲁棒预测制导方法,涉及适用于模型不确定条件下的制导方法,属于航天器在火星大气进入过程的制导领域。本发明将预测制导方法分为周期间预测制导指令的自适应生成和周期内预测制导指令的自适应生成,通过周期间预测制导指令的自适应生成和周期内预测制导指令的自适应生成修正模型不确定导致的开伞位置偏差sf,提高开伞位置偏差对模型不确定性的鲁棒性,从而降低现有火星大气进入段预测制导算法对模型不确定敏感度,提高在较大模型不确定条件下的开伞精度。此外,本发明在进行制导指令自适应修正的过程中,可克服或抑制周期间制导指令生成时采用数值求根方法所可能导致的不收敛的情形。

    一种基于地日平衡点观测与跟踪小天体的位置选择方法

    公开(公告)号:CN102351047B

    公开(公告)日:2014-04-16

    申请号:CN201110199581.2

    申请日:2011-07-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于地日平衡点观测与跟踪小天体的位置选择方法,属于航空航天技术领域。该方法首先由空间观测航天器-太阳-地球构成的三体系统得到五个动平衡点;然后选择L2平衡点附近的拟周期轨道作为空间观测航天器I的位置安放点;选择L4和L5点分别作为空间观测航天器II和III的位置安放点,构建出三颗空间航天器的观测网络,对小天体进行联合观测与跟踪。本发明方法,对比已有技术,能够实现对小天体的长周期观测与跟踪,具有稳定性好、航天器位置保持所需能量消耗少、观测与跟踪弧段长等优点和效果。

    一种行星探测进入段自主导航系统可观测度确定方法

    公开(公告)号:CN103616024A

    公开(公告)日:2014-03-05

    申请号:CN201310636322.0

    申请日:2013-11-27

    CPC classification number: G01C21/16 G01C21/20

    Abstract: 本发明涉及一种行星探测进入段自主导航系统可观测度确定方法,属于深空探测技术领域。本方法利用着陆器与人工电信标间的测距信息构建导航测量方程,同时将基于Lie导数的可观测度分析方法与二次型逼近方法相结合,推导可观测性矩阵的递推计算方法,利用可观测性矩阵条件数的倒数定义导航系统可观测度,提高了行星探测进入段自主导航系统可观测度确定的精度,降低了计算量,提高行星探测进入段导航性能。

    微重力环境下自主着陆导航控制地面试验验证系统

    公开(公告)号:CN103419947A

    公开(公告)日:2013-12-04

    申请号:CN201310367053.2

    申请日:2013-08-21

    Abstract: 本发明涉及一种小天体(小行星、彗星)微重力环境下自主着陆导航控制地面试验验证系统,属于地面半物理仿真技术领域。具体包括小天体表面形貌模拟部分、基座平台、着陆器安装平台和外部测量部分。其中着陆器安装平台包括安装台体、多个气浮气足、一个小推力喷嘴。多个气浮气足成正多边形固定在安装台体底部,形成高压气垫实现无摩擦运动。小推力喷嘴置于需要模拟的微重力反方向,产生推力充当着陆器所受的微重力;外部测量部分测量着陆器安装平台相对小天体表面形貌模拟部分的位置和姿态等空间状态。本系统通过改变喷嘴的推力大小来模拟不同的微重力大小,具有试验简单、快速等优点。

    一种行星动力下降段的自主导航方法

    公开(公告)号:CN103335654A

    公开(公告)日:2013-10-02

    申请号:CN201310243913.1

    申请日:2013-06-19

    Abstract: 本发明涉及一种行星动力下降段的自主导航方法,属于深空探测技术领域。本方法结合下降敏感器、无线电接收机及导航相机,在行星着陆任务开始前利用行星轨道器在着陆区域附近布置具有无线电测量及通信功能的信标,并利用轨道器的多次观测确定其位置。在行星动力下降阶段利用安装在探测器上的无线电接收装置测量探测器相对无线电信标的位置,并结合下降敏感器及导航相机对探测器位置、速度及姿态进行估计,导航数据解算时间短,满足自主导航实时性的需求;保证了导航的精度与实时性。

    基于可观测度分析的火星进入段自主导航方案设计方法

    公开(公告)号:CN103076017A

    公开(公告)日:2013-05-01

    申请号:CN201210592704.3

    申请日:2012-12-30

    Abstract: 本发明涉及一种基于可观测度分析的火星进入段自主导航方案设计方法,属于深空探测技术领域。具体为利用导航系统可观测度表征导航系统性能,结合基于无线电测量的火星进入段自主导航方案,对导航信标几何构型进行优化,实现火星进入段自主导航方案设计,保证导航性能的最优。本发明方法利用线性化方法计算可观测性矩阵,计算量小,运算速度快;利用可观测性矩阵条件数的倒数定义导航系统可观测度,对导航系统可观测性给出了定量的度量;实现导航系统可观测度最大,进一步提高了导航系统性能。

    基于可观测性约束的行星着陆轨迹随机优化方法

    公开(公告)号:CN102945000A

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201210498820.9

    申请日:2012-11-29

    Abstract: 本发明涉及一种基于可观测性约束的行星着陆轨迹随机优化方法,属于深空探测器导航与制导技术领域。本方法以基于单目视觉导航的深空着陆制导控制任务为背景,考虑有效控制与可靠估计间的对偶问题,通过扩展状态空间将系统不确定性作为部分代价引入二次型性能指标中,从而采用线性二次型控制技术给出随机优化反馈控制律,代入建立的探测器系统的扩展状态空间描述模型,实现对行星着陆轨迹的实时优化;避免了动态规划与基于搜索方法的运算负担,有效地克服了着陆过程中可观测性缺乏问题,提高系统的导航估计性能,使行星探测器导航制导控制整体性能得到保障,达到可靠着陆行星的最终目标。

    基于混沌多项式的行星大气进入状态不确定度获取方法

    公开(公告)号:CN102930166A

    公开(公告)日:2013-02-13

    申请号:CN201210436149.5

    申请日:2012-11-05

    Abstract: 本发明涉及一种基于混沌多项式的行星大气进入状态不确定度获取方法,属于空间技术领域。首先建立行星大气进入系统的动力学模型,然后利用混沌多项式对动力学模型进行逼近,再采用随机配置法将行星大气进入系统动力学方程转化为混沌多项式系数的微分方程组,求解微分方程,得到每一时刻的混沌多项式系数,采用探测器进入状态方差或者协方差表征进入状态不确定度,从而计算行星大气进入状态轨迹的不确定度统计信息;本方法通过一次积分多项式系数,便可求解行星大气进入状态不确定度变化规律,减少了计算量与计算时间,且更加全面地获取进入状态的不确定度。

    行星大气进入着陆器落点不确定度分析方法

    公开(公告)号:CN102890743A

    公开(公告)日:2013-01-23

    申请号:CN201110202591.7

    申请日:2011-07-19

    Abstract: 本发明属于航天器着陆与返回技术领域,涉及一种行星大气进入着陆器落点不确定度分析方法。首先根据系统初始状态的不确定性分布将状态用Askey正交多项式逼近,然后将状态带入到系统动力学中,根据Galerkin投影法则,将表示原系统的随机微分方程转化为一个等效的高维确定性微分方程,最后利用龙格-库塔等数值积分方法,得到各时刻表示系统状态的正交多项式系数,从而得到系统状态的统计特性,并且在整个过程中根据着陆器状态的统计特性自适应调整正交多项式基底,克服截断误差带来的影响。该发明能够准确的估计系统状态的统计特性,并且计算效率明显提高。

    基于路标导航的六自由度位置姿态确定方法

    公开(公告)号:CN101762277B

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201010103522.6

    申请日:2010-02-01

    Abstract: 本发明涉及一种基于路标导航的六自由度位置姿态确定方法,属于自动控制系统中的信息处理领域。本发明通过像素观测方程中位置元素与姿态元素的耦合性,考虑欧式变换下角度的不变性,把各导航路标观测视线之间所形成的夹角作为观测量,将像素观测方程中位置、姿态状态解耦,对像素观测方程中位置、姿态状态分别求解,减小算法的复杂性,快速确定结果并提高求解精度。该方法的适用性还可以由3个导航路标扩展到多个路标。

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