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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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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115892513A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211321284.5
申请日：2022-10-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种主动指向超静平台位移敏感器配置与故障诊断方法，适用于一类敏感器可进行冗余配置的并联机构。首先，提出高可靠性的敏感器配置方法，在作动器外配置位移敏感器；然后，针对不同主动指向超静平台构型，给出维持工作的最小敏感器组合和降配置控制方法；最后，针对不同位移敏感器组合，设计分层次故障诊断方法，实现同样条件下尽可能延长主动指向超静平台的寿命。
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公开(公告)号：CN115186454A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210725336.9
申请日：2022-06-23
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种航天器控制系统大批量仿真的管理方法，包括规范仿真用例的数据结构，存储形成仿真用例节点文件；通过建立仿真用例管理工具，加载和解析仿真用例节点文件，实现对仿真用例节点的管理和差异比对；批量生成仿真用例节点文件，并自主进行仿真。本发明立足于航天器控制系统方案仿真验证的工程需求，能够进行仿真用例的设计生成，其设计的仿真用例易于人工解读、易于快速复用和修改。能够进行海量仿真用例的集中管理和自动执行，具备无人值守的大批量任务场景仿真验证能力，确保了航天器控制系统仿真验证的高可靠性和高效性。
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公开(公告)号：CN111891401B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202010600011.9
申请日：2020-06-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 基于零运动优化的CMG群回标称构型控制方法、系统及介质，属于航天器姿态控制技术领域，本发明方法包括：首先根据框架角偏差应用零运动计算框架角速度参考值；然后根据框架角偏差矢量长度的大小设置动态的回标称调整因子值使综合后的框架角速度在大框架角偏差时较大，而在小框架角偏差时取较小的数值。采用该方法很好地解决了卫星不影响正常控制的情况下CMG群框架角快速调整到标称位置的问题。本发明针对CMG群多冗余度情况，利用不同零空间向量组合以零运动方式实现CMG回标称高效性与快速性，解决了现有技术未解决的敏捷卫星控制力矩陀螺框架角快速回标称位置的问题。
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公开(公告)号：CN110647158B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201910889118.7
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种考虑时延特性的航天器敏捷机动控制误差补偿方法，属于航天器姿态控制领域。首先，进行航天器的执行机构输出时延、敏感器测量时延等参数的辨识。其次，设计航天器目标姿态超前力矩补偿方法，弥补控制系统的时延特性引起的航天器姿态波动。在此基础上，通过航天器姿态控制闭环仿真，验证时延特性补偿方法，降低航天器快速机动过程的中的姿态波动，实现航天器快速机动与快速稳定。仿真结果验证了所设计的方法的正确性和先进性。
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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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