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公开(公告)号：CN108082538B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201711366134.5
申请日：2017-12-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的一种考虑始末约束的多体系统低能量捕获轨道方法，特别涉及一种考虑初始和终端状态约束的低能量捕获轨道方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：基于多体系统和弱稳定边界理论，利用太阳的引力作用辅助行星捕获，通过对到达天体的双曲线轨道倾角进行筛选并施加轨道修正，实现满足终端约束的捕获轨道设计，利用B平面参数实现精确的从地球出发的星际转移轨道和弱稳定边界轨道的匹配，探测器仅通过两次制动和一次轨道修正最终进入任务轨道。本发明具有所需速度增量小、适用范围广、方法易实现的优点。
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公开(公告)号：CN107526368B
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201710814830.1
申请日：2017-09-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种考虑误差的多脉冲环月卫星编队初始化方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：在月球惯性系下建立卫星动力学方程；通过求解优化最优两脉冲轨道，并执行第一次交会机动，然后根据测控时长更新卫星状态，进行下一次最优两脉冲优化，直至最后一次交会脉冲的结果小于预设约束时，实现追踪星与基准星的编队初始化。本发明具有如下优点：(1)能够实现考虑测控误差和执行误差下的环月卫星编队，适用范围广；(2)通过多次求解兰伯特问题设计多脉冲转移轨道，收敛性好，执行效率高；(3)通过多次观测数据更新卫星状态，并根据更新状态重新优化转移轨道，相比单次观测后设计的最优转移轨道编队初始化精度高。
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公开(公告)号：CN107589756B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201710814705.0
申请日：2017-09-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种奔月卫星编队初始化方法，属于航空航天技术领域。本发明具体实现方法为：在地球和月球惯性系下分别建立卫星动力学方程；通过多次多目标轨道修正，保证多颗卫星实现编队初始化；通过在地月转移中增加中途修正，保证各卫星的轨道倾角，近月点高度相同，到达近月点时刻接近；在近月点施加机动保证卫星的远月点高度相同；确定基准星，其余卫星为追踪星，利用两次近月点调相机动，保证追踪星的相角与基准星相同；最后采用最优两脉冲或多脉冲交会，使各追踪星与基准星速度位置满足编队约束，实现奔月卫星的编队初始化。本发明提供一种多颗卫星分离奔月后形成月球编队的轨道编队初始化方法，具有效率高、燃料消耗少的优点。
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公开(公告)号：CN107609267B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201710814989.3
申请日：2017-09-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明为公开的一种月球有限推力多次捕获轨道实现方法，属于航空航天技术领域。本发明具体实现方法为：通过在月球惯性系下建立探测器有限推力动力学方程；将单次月球捕获机动分解成多次捕获机动，并优化每次捕获机动的参数；将第一次机动和其余多次机动所需的速度脉冲转换为最优有限推力捕获轨道，优化发动机开始工作相位、推力方向以及工作时间，实现最优有限推力捕获，进入目标轨道。本发明要解决的技术问题是提供一种所需速度增量小、捕获效率高的月球有限推力捕获轨道实现方法，能够得到满足约束的有限推力捕获轨道，收敛性好。
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公开(公告)号：CN107526368A
公开(公告)日：2017-12-29
申请号：CN201710814830.1
申请日：2017-09-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种考虑误差的多脉冲环月卫星编队初始化方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：在月球惯性系下建立卫星动力学方程；通过求解优化最优两脉冲轨道，并执行第一次交会机动，然后根据测控时长更新卫星状态，进行下一次最优两脉冲优化，直至最后一次交会脉冲的结果小于预设约束时，实现追踪星与基准星的编队初始化。本发明具有如下优点：(1)能够实现考虑测控误差和执行误差下的环月卫星编队，适用范围广；(2)通过多次求解兰伯特问题设计多脉冲转移轨道，收敛性好，执行效率高；(3)通过多次观测数据更新卫星状态，并根据更新状态重新优化转移轨道，相比单次观测后设计的最优转移轨道编队初始化精度高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108100307B
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201711264944.X
申请日：2017-12-05
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种用于复杂约束下低能量小天体精确探测轨道转移方法，属于航空航天技术领域。本发明首先确定探测轨道设计任务所需满足的多种复杂非一致强耦合约束，建立多种复杂非一致强耦合约束与轨道设计参数的映射关系；在质心旋转坐标系下建立探测器动力学方程；通过建立的线性化探测器动力学方程提供初值，采用非线性降维方法和二阶微分修正得到星历模型下精确的拟周期轨道；基于星历模型下精确的拟周期轨道，采用拟流形扰动法优化获得转移轨道初值；针对多种复杂非一致强耦合约束对得到的转移轨道初值进行修正，获得精确的低能量转移轨道。本发明具有效率高、收敛性好、转移所需能量小的优点。
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公开(公告)号：CN106650278A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611244603.1
申请日：2016-12-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F19/00
CPC classification number: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种非同步双星系统的轨道计算方法，特别涉及一种基于二阶微分修正的非同步双星系统稳定轨道的计算方法，属于航空航天技术领域，适用于探测器对非同步双星系统进行探测的轨道设计。本发明对任意非同步双星系统，先将系统考虑为同步系统进行周期轨道搜索，然后根据小行星的自旋周期将同步系统转换为非同步系统并获得的周期轨道按轨道周期分成若干段，带入非同步系统中进行轨道积分，利用二阶微分修正对若干段轨道分别进行位置修正和速度修正，通过多次迭代获得非同步系统中的长期稳定轨道。能够实现适用于非同步双星系统的稳定轨道，且轨道初值易选取、收敛性好，计算效率高。
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公开(公告)号：CN106650278B
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201611244603.1
申请日：2016-12-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种非同步双星系统的轨道计算方法，特别涉及一种基于二阶微分修正的非同步双星系统稳定轨道的计算方法，属于航空航天技术领域，适用于探测器对非同步双星系统进行探测的轨道设计。本发明对任意非同步双星系统，先将系统考虑为同步系统进行周期轨道搜索，然后根据小行星的自旋周期将同步系统转换为非同步系统并获得的周期轨道按轨道周期分成若干段，带入非同步系统中进行轨道积分，利用二阶微分修正对若干段轨道分别进行位置修正和速度修正，通过多次迭代获得非同步系统中的长期稳定轨道。能够实现适用于非同步双星系统的稳定轨道，且轨道初值易选取、收敛性好，计算效率高。
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公开(公告)号：CN108860658A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810491927.8
申请日：2018-05-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/10
Abstract: 本发明公开的一种用于平衡状态双体小行星系统的平面自然捕获方法，属于航空航天技术领域。本发明首先建立以双体小行星系统质心为中心的质心旋转坐标系，在该坐标系的基础上建立双体小行星系统中探测器的解析平面全三体动力学模型；在满足特定条件的平衡状态双体小行星系统自然捕获轨道的时候给定初始雅可比积分常数，结合以及初始位置矢量确定初始速度，获得探测器在初始时刻的状态矢量；根据近心点判断方法、逃逸判断方法与撞击判断方法对初始状态矢量区域进行划分；结合捕获轨道对捕获前后或撞击前经过近心点次数的要求，确定符合特定条件的双体小行星系统的捕获轨道初始状态矢量集合，构建全部符合特定条件的捕获轨道集合，进而构建捕获轨道。
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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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