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公开(公告)号：CN111174779B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN201911202097.3
申请日：2019-11-29
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明提供一种深空探测飞行器惯性‑天文组合导航方法，包含步骤：S1、建立日心惯性坐标系、建立日心轨道坐标系,基于光学敏感器测量得到的角度计算飞行器相对太阳在日心惯性系的方向矢量；S2、计算地球相对太阳在日心惯性系的方向矢量；S3、根据惯导测量结果，解算飞行器相对地心在日心惯性系方向矢量；S4、计算飞行器相对太阳在日心惯性系方向矢量；S5、基于方向矢量误差采用PI滤波估计位置/速度误差修正量；S6、基于位置/速度误差修正量惯性‑天文组合导航。本发明的深空探测飞行器惯性‑天文组合导航方法，能够在飞行器在轨实时导航时，抑制惯性导航累积误差。
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公开(公告)号：CN112284412A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202010942368.5
申请日：2020-09-09
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种避免欧拉转换奇异导致精度下降的地面静态对准方法，包括如下步骤：将惯组陀螺角速率和加表比力转换到准北东地坐标系；基于陀螺计算的角增量，利用四元数乘法修正准北东地坐标系；基于加表计算的加速度，利用最小二乘估计失准角；基于失准角和粗对准姿态角，利用四元数乘法计算精对准角度。本发明基于粗对准姿态角建立的准北东地坐标系进行精对准，并基于四元数乘法计算精对准四元数，生成高精度对准角度，避免了欧拉转换奇异导致精度下降的问题。该地面静态对准算法简单，易于工程应用。
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公开(公告)号：CN111547274A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010198004.0
申请日：2020-03-19
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种航天器自主高精度目标预报方法，首先对目标航天器各长期项轨道摄动进行建模和理论分析，并结合星载计算机的处理能力，对摄动力进行简化建模。由初始的平均根数，结合摄动模型，求取目标当前时刻的平根；建立短周期项摄动方法，由当前的平根，结合短周期摄动，求其当前的瞬时根数。不同于常规的轨道根数递推，不能忽略偏心率的影响。该方法有效实现了目标在轨高精度预报，为实现航天器自主控制创造条件。
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公开(公告)号：CN110849331A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201911066303.2
申请日：2019-11-04
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C11/04
Abstract: 本发明公开一种基于三维点云数据库模型的单目视觉测量与地面试验方法，目标的位置和姿态发生变化时，其在相机中的成像也会发生变化；利用三维重建得到目标的三维点云数据，通过相机标定得到相机的参数，采用OpenGL技术渲染生成目标模拟图像；通过构建模拟图像与实拍图像的关系实时确定目标的位置和姿态；地面试验设备包含分别用来安装目标模型及测量所使用的相机的两个试验台及其控制台，通过控制两个试验台的平动和转动来模拟太空环境中目标和飞行器的相对运动；将相机测量输出的位置和姿态与控制台的控制数据进行比较，进行地面试验验证。本发明可应用于空间失控失稳目标的在轨维修与服务，方法简单、精度高，流程清晰，易于实践，具有推广价值。
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公开(公告)号：CN109682397A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201811553380.6
申请日：2018-12-18
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种不受历史数据影响快速收敛的地面静态对准方法，包括如下步骤：步骤1，将惯组陀螺角速率和加表比力转换到准北东地坐标系及预处理；步骤2，基于准北东地坐标系北向和东向比力估计水平失准角及分段处理；步骤3，基于准北东地坐标系东向角速率估计方位失准角及分段处理；步骤4，基于水平和方位失准角，利用四元数乘法计算精对准角度。本发明基于动态修正的准北东地坐标系进行精对准，惯组姿态变化后不受历史数据影响，能够快速收敛到新对准姿态。该地面静态对准算法简单，收敛速度快，易于工程应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106153051B
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201610493980.2
申请日：2016-06-29
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种航天器组合导航方法，基于PI滤波的星敏/地平仪/惯性自主天文组合导航，解决了由于加表存在漂移不能长时间基于惯导输出的位置/速度计算轨道参数问题。基于星敏与地平仪确定的地心指向偏差修正惯导输出的位置和速度，惯性‑天文组合导航可以抑制惯导累积误差，本发明在星上GNSS兼容机异常，且没有地面实时上注轨道参数等异常情况下，利用星敏与地平仪惯性‑天文组合导航输出的位置/速度计算相应的轨道参数，可以确保基于星敏确定本体相对轨道系的姿态。与现有技术相比，其优点和有益效果在于算法简单、有效，且易于工程实现。
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公开(公告)号：CN105955283A
公开(公告)日：2016-09-21
申请号：CN201610370253.7
申请日：2016-05-30
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05D1/08
CPC classification number: G05D1/0825
Abstract: 本发明公开了一种多轴快速姿态机动喷气控制方法，该方法包含：飞行器获取从当前姿态角转向目标姿态角对应的偏差四元数；飞行器根据最大机动角速度，结合PD控制方法对偏差四元数进行限幅处理；飞行器根据已限幅的偏差四元数分解滚动、俯仰、偏航三通道的偏差姿态角；飞行器采用PD控制方法得出姿态机动喷气控制指令。本发明克服了星体作大角度机动运动时欧拉角描述带来的奇异性；通过对偏差四元数的等比例限幅并结合PD控制规律对最大机动角速度进行限制，在实现最优路径的多轴快速姿态机动控制的同时保证了机动的安全性。
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公开(公告)号：CN116149361A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211717349.8
申请日：2022-12-29
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种目标力矩平衡姿态下自主交会对接末端轨迹规划方法，用于实现追踪飞行器的对接机构主动端与目标飞行器的对接机构被动端的对接。包括步骤：S1、选择对接机构被动端坐标系为对接系，进行对接末端的对接系下标称位置、标称速度设计；S2、将对接系下标称位置、标称速度转换为目标飞行器轨道系的位置和速度，用于轨道控制。本发明实现了目标非对地定向姿态的交会对接，减少了对目标姿态的约束。
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公开(公告)号：CN112284412B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202010942368.5
申请日：2020-09-09
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种避免欧拉转换奇异导致精度下降的地面静态对准方法，包括如下步骤：将惯组陀螺角速率和加表比力转换到准北东地坐标系；基于陀螺计算的角增量，利用四元数乘法修正准北东地坐标系；基于加表计算的加速度，利用最小二乘估计失准角；基于失准角和粗对准姿态角，利用四元数乘法计算精对准角度。本发明基于粗对准姿态角建立的准北东地坐标系进行精对准，并基于四元数乘法计算精对准四元数，生成高精度对准角度，避免了欧拉转换奇异导致精度下降的问题。该地面静态对准算法简单，易于工程应用。
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公开(公告)号：CN110849331B
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN201911066303.2
申请日：2019-11-04
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C11/04
Abstract: 本发明公开一种基于三维点云数据库模型的单目视觉测量与地面试验方法，目标的位置和姿态发生变化时，其在相机中的成像也会发生变化；利用三维重建得到目标的三维点云数据，通过相机标定得到相机的参数，采用OpenGL技术渲染生成目标模拟图像；通过构建模拟图像与实拍图像的关系实时确定目标的位置和姿态；地面试验设备包含分别用来安装目标模型及测量所使用的相机的两个试验台及其控制台，通过控制两个试验台的平动和转动来模拟太空环境中目标和飞行器的相对运动；将相机测量输出的位置和姿态与控制台的控制数据进行比较，进行地面试验验证。本发明可应用于空间失控失稳目标的在轨维修与服务，方法简单、精度高，流程清晰，易于实践，具有推广价值。
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