公开(公告)号：CN119840865A

公开(公告)日：2025-04-18

申请号：CN202411849667.9

申请日：2024-12-16

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 龙嘉腾 ,  郭昊 ,  朱圣英 ,  徐瑞 ,  梁子璇

IPC: B64G1/24

Abstract: 本发明公开的航天器构型保持姿轨耦合协同迭代学习控制方法，属于空间技术领域。本发明实现方法为：基于李群SE(3)框架建立六自由度动力学模型，充分考虑实际工程中推力器安装误差导致的姿轨耦合问题，提高构型保持精度，并避免传统六自由度对偶四元数表示方法中导致的退绕问题。在此基础上，设计协同迭代学习控制方法，实现在精确扰动模型未知的情况下，通过迭代学习抵消扰动对构型保持的影响，兼顾调节时间和稳态误差，实现在调节时间较短的同时还能够有较小的稳态误差，即通过姿轨耦合协同迭代学习控制实现航天器高精度六自由度构型保持。本发明能够不依赖于精确扰动模型，缩短调节时间，减少稳态误差，提高航天器构型保持的速度和精度。

公开(公告)号：CN118586098A

公开(公告)日：2024-09-03

申请号：CN202410639907.6

申请日：2024-05-22

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 李朝玉 ,  李天佑 ,  徐瑞 ,  曾豪 ,  梁子璇 ,  朱圣英

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/20 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开的燃料约束下航天器可拦截区快速生成方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：建立轨道拦截模型，在轨道拦截模型下推导拦截脉冲各分量的大小关系，并根据燃料约束得到关于拦截脉冲分量大小的一元四次方程；推导航天器可达范围极值，找出目标轨道与航天器可达范围的交点，将其定义为命中区；在命中区内分析各点的拦截情况，分别找出最短时间拦截脉冲和最省燃料拦截脉冲，根据脉冲大小计算Lambert转移时间，通过循环修正得到可拦截区，即实现燃料约束下航天器可拦截区快速生成。本发明生成的航天器可拦截区为多约束下的拦截轨迹优化提供初值选择。本发明具有可拦截区生成速度快、适用范围广的优点。

公开(公告)号：CN114399225B

公开(公告)日：2024-08-02

申请号：CN202210076784.0

申请日：2022-01-24

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 高艾 ,  路思遥 ,  徐瑞 ,  崔平远 ,  李朝玉 ,  朱圣英 ,  梁子璇

IPC: G06Q10/0631

Abstract: 本发明公开的一种基于Q‑Learning的深空探测器任务规划方法，属于航空航天技术领域。本发明将结构化表达方法表达的状态空间本身和状态的转移，以Q‑Learning方法识别的扁平化数值、向量和矩阵形式输入强化学习的训练过程，完成Q‑Learning方法对规划的训练，能够提升对突发事件适应性的基础上，提升小行星探测任务规划、转移效率。本发明采用向量和矩阵表达规划中的状态和动作关系，能够很好的表达规划中状态空间各状态以及各状态之间的转移方式、转移条件和转移效果，进而提高小行星探测任务轨道转移精度。本发明训练之后的模型拥有快速获得规划解和从其它初始状态开始规划的能力，提升规划效率和规划过程的鲁棒性。

公开(公告)号：CN115196044B

公开(公告)日：2024-06-18

申请号：CN202210877568.6

申请日：2022-07-25

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 徐瑞 ,  李世震 ,  李朝玉 ,  朱圣英 ,  崔平远 ,  高艾 ,  梁子璇

IPC: B64G1/24

Abstract: 本发明公开的基于规划执行依赖网的航天器规划序列灵活执行方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：在航天器任务规划序列的执行阶段，获取规划器规划得到的动作序列TL，将其构造为航天器任务规划执行依赖网EDN，EDN除了具有动作节点之外，还将动作的前提与效果作为状态节点，便于判断航天器当前状态与预期状态是否兼容。针对自身动作失败造成意外事件的情况，通过在执行依赖图中遍历寻找与当前状态兼容的预期状态，决定下一个执行的动作，实现航天器在执行任务规划序列时能够在观察到自身的意外事件时自主地跳过和重复动作，继续执行任务而不需要进行重规划或规划修复，提高航天器任务规划序列执行过程的效率、灵活性和鲁棒性。

公开(公告)号：CN118095061A

公开(公告)日：2024-05-28

申请号：CN202410093730.4

申请日：2024-01-23

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 徐瑞 ,  李世震 ,  李朝玉 ,  崔平远 ,  朱圣英 ,  梁子璇 ,  葛丹桐

IPC: G06F30/27 ,  G06N3/049 ,  G06N5/04 ,  G06Q10/04 ,  G06F111/04

Abstract: 本发明公开的航天器任务规划修复的弧一致时间约束松弛处理方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立航天器时间规划修复问题模型。将模型中活动时间变量及时间约束表示为简单时间网络STN中的变量点与边，构建原始时间网络并计算得到最小时间网络，在此过程中保存造成每个变量值域上下界收紧的邻居节点集合，构建变量值域支持列表。在网络中松弛规划修复过程中的时间约束时，根据约束对变量值域上下界影响，在变量值域支持列表中选取有影响的邻居节点变量进行推理，限制约束松弛对变量值域的扩展范围，通过判断变量值域扩展与否来限制约束传播，只对扩展后的变量邻居节点进行约束传播，提高航天器任务的规划修复效率和安全性。

公开(公告)号：CN117902068A

公开(公告)日：2024-04-19

申请号：CN202410080806.X

申请日：2024-01-19

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 梁子璇 ,  邢哲豪 ,  崔平远 ,  朱圣英 ,  葛丹桐 ,  李朝玉

IPC: B64G1/24 ,  B64G1/62 ,  G05B13/04

Abstract: 本发明公开的最优控制快速搜索的行星着陆制导方法，属于航天器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：将着陆器动力学模型解耦为有控动力学模型和无控动力学模型；以推力幅值约束和推力方向约束为约束条件构建可达区的优化模型，求解一个预测时域内的有控运动可达区；以可达区内不同位置为虚拟终点，构建燃耗优化模型，离线优化获得着陆器抵达指定虚拟终点位置的燃耗最优控制，将最优控制存储为最优控制数据库，将对应的虚拟终点状态存储为终点状态数据库；在着陆过程中将无控运动与终点状态数据库进行叠加，得到着陆器的状态预测空间，搜索最优终端状态，得到最优控制数据库中对应的最优控制指令，根据最优控制指令实现行星着陆制导。

公开(公告)号：CN117141749A

公开(公告)日：2023-12-01

申请号：CN202311202755.5

申请日：2023-09-18

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 朱圣英 ,  杨贺 ,  崔平远 ,  徐瑞 ,  梁子璇 ,  葛丹桐

IPC: B64G1/24

Abstract: 本发明公开的空间非合作目标自主附着凸轨迹制导方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：建立探测器在空间非合作目标表面固连坐标系下的动力学方程和三维凸轨迹约束。建立动态竖直平面坐标系，对x轴和y轴坐标信息进行等效转化，进而对三维凸轨迹约束松弛。将拥有曲率松弛项的等式约束改写为曲率滑模面的形式，保证探测器系统状态位于滑模面上时，探测器沿几何凸轨迹运动。基于曲率滑模面设计曲率滑模反馈制导律，实现探测器系统状态在有限时间内收敛到滑模面，并沿着滑模面运动，保持凸轨迹状态在预设时刻完成精准附着，提高附着安全性。本发明通过滑模控制项sat(s)的高效切换，提高对探测器初始状态偏差和动力学环境干扰的抵抗性。

公开(公告)号：CN113759966B

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202110987998.9

申请日：2021-08-26

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 梁子璇 ,  冉宇寰 ,  崔平远 ,  朱圣英 ,  徐瑞

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明公开的一种三维空间内终端速度可控的末制导方法，属于飞行器制导与控制领域。本发明实现方法为：分别在纵向、侧向两个平面内设计终端速度可控的制导律，所述终端速度可控的制导律包括纵向制导律和侧向制导律；纵向制导律采取“比例导引+偏置比例导引”的两段式制导，通过控制两段的切换时间及偏置项系数实现对终端速度的控制；侧向制导律采取“侧向绕飞+比例导引”的两段式制导，通过控制侧向绕飞的时间实现对终端速度的控制；按照所述终端速度可控的制导律，输出攻角、侧滑角制导指令，进而实现多约束条件下无动力飞行器在三维空间内终端速度可控的末制导。本发明还具有制导效率高、鲁棒性强的优点。

公开(公告)号：CN113641190B

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202111052976.X

申请日：2021-09-07

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 朱圣英 ,  杨贺 ,  崔平远 ,  徐瑞 ,  梁子璇

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明涉及一种复杂小天体表面着陆避障常推力控制方法，属于深空探测技术领域。本发明建立着陆点固连坐标系下的着陆器动力学方程；采用线性滑模面和改进人工势函数相结合的方法，设计滑模面和引力势函数系数；对地形障碍附近空间进行“危险区”，“膨胀预警区”，“安全区”分区，通过对各个障碍进行合并包围，对着陆障碍进行简化，提出新型斥力势函数，验证在着陆器、目标点和障碍物危险圆柱在水平方向上对齐且障碍物危险圆柱在两者中间的情况下，可有效逃离局部极小值点处；设计并改进常推力控制律；应用复杂小天体表面着陆避障常推力控制方法进行小行星着陆的控制，能够有效避免势函数制导法导致着陆器陷入局部极小值区域的问题。

公开(公告)号：CN116540774A

公开(公告)日：2023-08-04

申请号：CN202310624775.5

申请日：2023-05-30

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 梁子璇 ,  黄美伊 ,  崔平远 ,  朱圣英 ,  徐瑞 ,  龙嘉腾

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明公开的空间非合作机动目标多约束附着制导方法，属于航天器制导与控制技术领域。本发明实现方法为：建立视线坐标系下的相对动力学模型，通过简化视线相对动力学模型，将航天器运动分解为考虑附着角度约束的侧向运动与需要考虑终端位置与速度约束的纵向运动，并分别构建制导律；引入制导参数自适应调节方法，在考虑附着角度约束的同时降低目标机动引起的附着位置与速度误差；在极端情况下定向附着目标困难时，通过优化角度约束系数熔断策略，提高附着位置与速度精度，实现空间非合作机动目标多约束附着制导。本发明构建的解析制导律计算效率高，能够同时对附着位置、速度和角度进行约束，并在兼顾附着角度的基础上提高附着位置与速度精度。