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公开(公告)号：CN102923317A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201210433583.8
申请日：2012-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种适用于卫星姿态角速度阻尼的欠驱动控制方法，首先确定卫星控制失效轴和工作正常的两个轴，根据工作正常的两个轴的主惯量的大小关系以及失效轴的实际姿态角速度确定工作正常的两个轴的角速度偏置量；然后根据工作正常的两个轴的实际姿态角速度和角速度偏置量确定角速度偏差，根据角速度偏差获得工作正常的两个轴的控制力矩；通过控制力矩对三轴角速度进行控制，直至三轴角速度偏差均小于角速度偏差期望幅值。本发明的控制方法算法简单、动态特性好、且工程可操作性强。
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公开(公告)号：CN101226062A
公开(公告)日：2008-07-23
申请号：CN200710301744.7
申请日：2007-12-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种星上实时计算环月轨道的方法，涉及航天器实时计算环月轨道技术领域，包括以下步骤：(1)以定轨结果作为初值，用数值方法计算出实际轨道；(2)选取一条二体轨道作为参考轨道；(3)计算实际轨道相对于参考轨道的运动轨迹；(4)根据公知的两条二体轨道之间的相对运动规律，计算出一条相对于参考轨道运动轨迹与实际轨道相对于参考轨道运动轨迹相接近的二体轨道；步骤(1)至步骤(4)均在地面完成，然后将计算结果注入到星上；(5)卫星采用二体轨道计算方法，根据步骤(4)中算得的二体轨道实时计算出卫星的轨道根数。本发明使得星上在计算量很小的情况下能够实施计算出卫星轨道，同时不需要地面和卫星保持实时联系。
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公开(公告)号：CN101214860A
公开(公告)日：2008-07-09
申请号：CN200710301590.1
申请日：2007-12-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/28
Abstract: 轨控过程中自主选取定姿方式的方法，包括：(1)根据陀螺测量数据预估卫星惯性姿态(2)判断是否需要引入星敏感器姿态修正：根据陀螺的测量信息，判断卫星的姿态角速度是否超过了陀螺的测量范围，若未超出测量范围，则继续利用陀螺预估卫星惯性姿态，转入步骤(1)，进行下一周期的卫星惯性姿态预估，若超过根据陀螺测量范围设定的门限值，则设定陀螺超限的标志，然后判断卫星三轴的姿态角速度是否满足星敏感器的工作条件要求，当满足星敏感器的工作条件要求时，则转入步骤(3)，否则转入(1)；(3)引入星敏感器进行姿态修正。本发明的方法减小了轨控过程中的姿态误差，提高轨控精度，有效地保证轨控及时、准确地完成。
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公开(公告)号：CN119232238A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411374362.7
申请日：2024-09-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: H04B7/185 , H04N23/661
Abstract: 本发明提供了一种利用线阵相机推扫成像的空间目标跟踪方法及装置。方法包括：根据卫星和空间目标在惯性系中的位置矢量和速度矢量，计算中心交汇时刻卫星指向空间目标的速度矢量和位置矢量；基于卫星指向空间目标的位置矢量，得到中心交汇时刻卫星指向空间目标的姿态角；根据卫星指向空间目标的位置矢量和相对速度矢量，得到卫星推扫的姿态角和欧拉轴；基于卫星指向空间目标的姿态角、卫星推扫的姿态角和欧拉轴，得到当前时刻下空间目标的惯性四元数和惯性角速度；根据空间目标的惯性四元数和惯性角速度，计算当前时刻卫星的姿态控制力矩，以驱动卫星对空间目标进行实时跟踪。本方案，能够实现对空间目标的高分辨率成像。
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公开(公告)号：CN111781943B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202010699423.2
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明一种航天器分布式载荷位姿三超控制方法，适用于对两个载荷间相对姿态具有超高精度、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，提出了一种星体姿态‑载荷相对姿态两级复合控制方法，其中载荷相对姿态控制器用于对载荷相对姿态的精细控制，本体姿态控制器用于实现姿态快速机动和抑制低频振动，实现对载荷相对姿态的超精超稳超敏捷(三超)控制。多级协同控制思路为：1)采用前馈+反馈控制器实现载荷相对姿态的高精度指向控制，并通过载荷惯量给出控制器参数设计方法；2)针对航天器本体设计考虑带宽约束的鲁棒自适应控制器，通过参数设计方法保证航天器本体控制器能有效与载荷控制器相匹配，实现两级复合控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111638721B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202010351875.1
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器三超控制全链路扰动传递验证系统及验证方法，所设计的方法用于定量分析光学载荷“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制技术。首先设计物理试验系统，由星体(采用三轴气浮台模拟)、主动指向超静平台、重力卸载支架、景物模拟器、平行光管等部分组成；然后依据物理模型建立结构‑控制‑光学分析模型，并以此进行控制器设计；最后通过实验定量分析三超控制的全链路扰动传递特性，实现扰振对三超平台观测图像质量影响的定量分析评估。
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公开(公告)号：CN111625010B
公开(公告)日：2023-04-14
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：CN111580532B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202010351845.0
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器多级系统的聚合分离三超控制方法，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。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进行星体‑载荷‑快反镜三级姿态复合控制，从星体、载荷、快反镜三级系统逐级提高姿态控制精度，为光学载荷高质量成像提供高精度姿态控制。主要思路为：当航天器作快速机动任务时，载荷不进行姿态控制，通过对超静平台作动器设置较大控制参数实现聚合控制；当航天器做被动推扫观测任务时，对载荷进行姿态控制，通过对载荷控制器设置较小控制参数实现分离控制；当航天器做主动推扫观测任务时，通过对载荷控制器设置适中控制参数实现协调控制。
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公开(公告)号：CN111536983B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202010393984.X
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种航天器三超控制宽频多源多级的协同定姿方法及系统，解决航天器指向控制过程中测量敏感器难以给出大范围机动情况下的相对姿态测量问题，适用于空间视线指向控制领域。在相对轨道运动方程基础上，利用滤波估计获得追踪航天器和目标航天器的相对位置矢量、速度矢量。采用双矢量定姿方法建立目标指向姿态，并进一步通过滤波估计获得追踪航天器指向目标航天器的视线角速度信息，为航天器姿态指向控制系统提供准确的相对姿态和视线角速度信息。
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公开(公告)号：CN112027113B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010718079.7
申请日：2020-07-23
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种主动指向超静平台高带宽低噪声驱动控制方法，建立载荷控制的频域模型；载荷控制的频域模型中包含驱动电路的理论模型和驱动电路时间常数；通过对驱动电路进行扫频测试，获得驱动电路的实测频率特性曲线；根据载荷控制的频域模型中的驱动电路的理论模型，绘制理论模型的频率特性曲线，通过不断调整驱动电路时间常数，使得理论模型的频率特性曲线与驱动电路的实测频率特性曲线一致，得到此时对应的驱动电路时间常数，在作动器的音圈电机的控制器中设计超前校正函数G2，对驱动电路时延特性进行补偿，实现对音圈电机的高带宽低噪声控制，从而实现对主动指向超静平台高带宽低噪声控制，为航天器载荷的高精度控制提供保障。
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