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公开(公告)号：CN112597587B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202011541247.6
申请日：2020-12-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/17 , G06F30/20 , B64G1/66 , B64G4/00 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明的目的是为了解决失效卫星捕获后系绳回收激发系统振动的问题，提供了一种失效卫星绳系回收的摆动抑制方法。失效卫星在被绳网捕获后，与拖船、系绳构成了绳系拖曳系统。本发明建立了三维空间下的绳系拖曳系统精细模型，系绳采用一系列由弹簧和阻尼器串联的珠点构成，通过减少珠点数量和改变末端绳段参数来模拟收绳过程中系绳的变化。针对该类柔性航天器系统，提供了一种反馈波动控制方法，通过吸收返回至拖船的波有效抑制系统的摆动。反馈波动控制能够在回收系绳的同时对失效卫星进行拖曳，实现姿轨一体化控制，并在收绳完成后迅速使系统镇定，完成清除任务。
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公开(公告)号：CN105539881A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201510937585.4
申请日：2015-12-15
IPC: B64G1/24
CPC classification number: B64G1/242
Abstract: 本发明公开的一种仅使用一对斜对称推力器的位置保持优化方法，涉及一种静止轨道卫星的位置保持优化方法，属于卫星轨道控制技术领域。本发明可以应用于使用一对斜对称推力器的静止轨道卫星长期运行管理任务。本发明在一个位置保持周期内斜对称推力器各开机两次，同时控制轨道倾角、平经度飘移率和偏心率，共五个等式方程，将推力器的开机赤经和开机速度增量作为自由变量，相应的会有八个待优化自由自变量，通过优化求解相应的开机赤经和开机速度增量，完成若干次的位置保持周期，即可实现仅使用一对斜对称推力器的位置保持。本发明可以以燃料较优的方式仅利用一对斜对称推力器实现位置保持，即解决部分推力器失效的静止轨道卫星位置飘移的问题。
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公开(公告)号：CN114021352A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111311510.7
申请日：2021-11-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明目公开的一种考虑失效卫星柔性帆板的绳网拖曳系统优化建模与控制方法，属于航空航天技术领域。本发明将绳网对失效卫星的缠绕包裹合理地简化为若干附着在失效卫星上的子绳，子绳附着点能够自由地设置在失效卫星的中心刚体或是柔性帆板上，既能够避免绳网和帆板接触碰撞带来的复杂耦合问题，又能够体现出拖曳过程中帆板的振动情况。采用凯恩方程建立动力学模型，在解算时具备更高的效率。本发明还通过在系绳中插入质量珠点的方式体现出系绳的质量和柔性。本发明通过建立一种兼顾解算效率和模型精度的动力学模型，该模型能够近似多种绳网捕获包裹情况，有利于分析拖曳过程中柔性帆板的振动和主绳的摆动情况，从而使拖曳系统得到稳定控制。
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公开(公告)号：CN114019800A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111311462.1
申请日：2021-11-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的一种用于绳网拖曳带帆板失效航天器的稳定控制方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：基于考虑柔性绳网和柔性帆板连接的简化拖曳模型，采用波动控制设计控制律，该控制律通过观测与拖船相连系绳的张力，计算出应当施加在拖船上的控制力，在拖船上施加所述控制力主动控制稳定碎片姿态，使拖船、失效航天器和帆板逼近相同速度与加速度，三者达到稳定状态后实现失效航天器拖曳姿态的稳定与帆板振动的抑制。本发明仅通过观测与拖船相连系绳的张力，即能够计算出应当施加在拖船上的控制力，具有控制方法简单，计算量小，可操作性强等特点。本发明能够保证拖曳系统的安全，避免二次碎片污染。
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公开(公告)号：CN111392069B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202010212244.1
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京理工大学 , 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明的目的是为了解决现有空间碎片清理过程存在清理效率低的问题，提供一种失效充液航天器的绳系拖曳消旋与离轨方法。该方法利用绳系拖曳系统，考虑了液体晃动和柔性绳的特性，在三维空间中建立了系统模型，并针对该系统设计了一种姿轨一体化控制方法，仅通过拖船推进器实现拖曳空间碎片的同时稳定碎片姿态，有效地将带燃料的空间碎片稳定拖曳至预定轨道，能够高效率地清除空间中带有剩余燃料的大型空间碎片。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111392069A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010212244.1
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京理工大学 , 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明的目的是为了解决现有空间碎片清理过程存在清理效率低的问题，提供一种失效充液航天器的绳系拖曳消旋与离轨方法。该方法利用绳系拖曳系统，考虑了液体晃动和柔性绳的特性，在三维空间中建立了系统模型，并针对该系统设计了一种姿轨一体化控制方法，仅通过拖船推进器实现拖曳空间碎片的同时稳定碎片姿态，有效地将带燃料的空间碎片稳定拖曳至预定轨道，能够高效率地清除空间中带有剩余燃料的大型空间碎片。
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公开(公告)号：CN108820264B
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN201810860095.2
申请日：2018-08-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种用于清除空间碎片的绳系拖曳系统及方法，属航天技术领域。本发明公开一种用于清除空间碎片的绳系拖曳系统，包括拖船、系绳和系绳收放机构，被拖曳清除对象为空间碎片；系绳连接于拖船的一端为主绳，另一端分叉出多根子绳连接于空间碎片边缘，借助拖船产生推力，使空间碎片拖曳离轨，完成清除任务；采用多根子绳连接于空间碎片边缘能够增加系统的冗余度，提高绳系拖曳系统的可靠性；与空间碎片相连的多根子绳能产生对空间碎片的姿态偏差进行修正的力矩，抑制空间碎片的姿态运动，避免绳系拖曳系统失稳。本发明还公开一种用于清除空间碎片的绳系拖曳方法，用于所述一种用于清除空间碎片的绳系拖曳系统，能够实现清除空间碎片的目的。
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公开(公告)号：CN106697333B
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201710022244.3
申请日：2017-01-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种轨道控制策略的鲁棒性分析方法，属于航天器轨道动力学与控制领域。本发明通过高斯轨道要素摄动方程对航天器的轨道运动进行建模；对低轨卫星的非球形摄动以及大气阻力摄动进行分析；设计轨道保持策略对航天器轨道要素进行保持控制；采用微分修正算法提高轨道保持的精度；建立航天器运行过程中的位置误差，速度误差，发动机推力误差模型；设计了航天器控制误差均值，方差，以及误差分布比例的计算模型；利用蒙特卡洛仿真方法对带有误差下的航天器轨道控制策略进行仿真分析，建立轨道控制策略的鲁棒性评价体系。在控制策略设计中，充分考虑星上轨道控制的实际情况，以简便可行为前提，贴合实际情况，保证该方法在实际工程中的可行性。
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公开(公告)号：CN106125759A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610579926.X
申请日：2016-07-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
CPC classification number: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种地球静止轨道上的绳系‑库仑力混合卫星编队方法，涉及混合卫星编队方法，属于卫星编队领域。本发明通过将N颗主星和两颗辅星发射入轨；借助收放装置逐步放出绳子，在重力梯度力作用下，最终使两颗辅星分别位于主星平面的铅垂正上方和正下方；绳子释放到预定长度时，通过电子枪使各主星带同种电荷且电量相等，在库伦力的排斥作用下主星向四周分开至N颗主星位于地球静止轨道附近，构成面向地球的多边形编队构型；当编队构型需要改变时，通过调节各主星的带电量控制和改变编队平衡构型。本发明可实现多星共位编队，拓展地球静止轨道卫星容量，还可降低编队维持和重构控制的燃料消耗。本发明在对地干涉测量方面也有潜在的应用价值。
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公开(公告)号：CN105912819A
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201610297428.6
申请日：2016-05-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: Y02T10/82 , G06F17/5036 , G06F17/5095
Abstract: 本发明涉及一种地月L1拉格朗日点转移轨道的快速设计方法，属于航天器轨道设计与优化技术领域。本发明包括如下步骤：探测器在目标Halo轨道的理想入轨点施加第一次机动脉冲，由L1拉格朗日点Halo轨道反向递推至满足借力约束的近月点位置；探测器在近月点施加第二次机动脉冲，进入地球?月球转移轨道段；探测器施加第三次机动脉冲，最终实现地球停泊轨道捕获。由于设计方法采用逆向积分策略，因此实际的探测器轨迹是从地球出发，最终达到地月L1拉格朗日点Halo轨道上。本发明针对不同的约束集合，能够自主调整目标Halo轨道入轨点，避免了入轨点选取的不确定性，可靠性高与实用性好，此外，本发明完成任务所需的速度增量小。
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