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公开(公告)号：CN117864445A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410138476.5
申请日：2024-01-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
IPC: B64G7/00
Abstract: 本发明公开的柔性附着探测器地面试验主动重力卸载方法，属于地外探测技术领域。本发明实现方法为：构建柔性附着探测器结构。柔性附着探测器包括本体承重板、缓冲筒和缓冲支架刚体结构，以及柔性连接结构。电机分别连接柔性杆质心和节点质心，根据静态平衡方程计算确定每个电机需要产生的力。建立柔性附着探测器重力卸载地面试验系统。试验系统包括支撑装置，运动装置和控制系统。电机产生的力通过悬吊绳、电机和滑轮组传动动态卸载作用在柔性附着探测器上的重力，完成柔性附着探测器地面试验的重力定量精准卸载，实现柔性附着结构动力学特性的真实模拟。本发明通过多节点卸载重力，既能在有限范围内实现低频运动，又能补偿结构的大变形。
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公开(公告)号：CN118424302A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410139395.7
申请日：2024-01-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种用于附着地面试验验证的自转小天体等效模拟方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据试验场地尺寸以及附着起始高度确定小天体地形地貌的缩小比例。针对非极区附着地面试验，将小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕小天体模型做圆周运动的相对运动，实现探测器在非极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌相同。针对极区附着地面试验，小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕观测相机光轴方向自转的相对运动，实现探测器在极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌等效模拟。
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公开(公告)号：CN107144278B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201710270029.5
申请日：2017-04-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明涉及一种基于多源特征的着陆器视觉导航方法，属于深空探测技术领域。本发明为了解决在下降着陆段着陆器绝对水平位置估计的问题，提供了一种基于多源特征的着陆器视觉导航方法。本发明充分利用了陨石坑特征绝对位置信息已知和着陆末端角点特征信息丰富的优点，避免了着陆末端陨石坑特征数目不足以进行导航定位，以及角点特征不能用于绝对位置估计的问题，提高了导航算法的稳定性；保证着陆器的精确着陆。
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公开(公告)号：CN111652896B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202010474551.7
申请日：2020-05-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的惯导辅助陨石坑由粗到精检测方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：基于明暗区域信息实现陨石坑图像特征边缘粗提取。利用快速傅里叶变换搜索模板与图像特征的匹配度，从而实现图像特征所在区域粗定位。通过引入惯性测量信息计算图像间重叠面积，更新模板形状，并预测搜索区域。在单一陨石坑所在区域内实现其精细检测，从而感知着陆区域形貌信息，保证着陆器精确安全着陆。本发明能够解决序列图像特征间仿射变换及信息冗余带来的特征无法检测和识别效率低的困难。本发明不仅适用于行星着陆及小天体探测任务中，也适用于月球探测任务。
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公开(公告)号：CN107703522B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201710844456.X
申请日：2017-09-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种陨石坑特征误匹配的可观测度检测法，属于深空探测技术领域。本发明利用两幅下降图像中n对初步匹配的陨石坑，通过矩阵的克罗内克积，建立基于陨石坑边缘椭圆曲线的观测模型；从误差分析的角度对观测矩阵进行可观测度分析，得到导航系统可观测度的度量标准；基于得到的可观测度的度量标准进行可观测度判断，进而剔除陨石坑误匹配，实现导航系统可观，即实现对陨石坑特征误匹配的可观测度分析检测，提高导航系统精度，保证导航系统的稳定性。本发明不仅适用于行星着陆任务中，也适用于小天体着陆任务；同时本发明对基于陨石坑边缘椭圆曲线的绝对导航系统仍然适用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109250153B
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201811470164.5
申请日：2018-12-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的火星大气进入段轨迹最优跟踪制导方法，属于深空探测领域。本发明具体实现方法包括如下步骤：步骤一、建立火星大气进入段探测器纵向动力学模型；步骤二、通过对路径约束和控制约束凸化处理，选取二次型性能指标，建立轨迹最优跟踪问题模型；步骤三、对步骤二中的轨迹最优跟踪问题模型离散化处理，将其转化成二次规划问题，使所述问题能够用内点法在多项式时间内求解，利用数值方法求解离散化的二次规划问题，提高求解效率，进而实现火星大气进入段实时在线制导。本发明将轨迹跟踪制导问题转化为最优控制问题进行求解，能够提高开伞精度。
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公开(公告)号：CN109250153A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811470164.5
申请日：2018-12-04
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的火星大气进入段轨迹最优跟踪制导方法，属于深空探测领域。本发明具体实现方法包括如下步骤：步骤一、建立火星大气进入段探测器纵向动力学模型；步骤二、通过对路径约束和控制约束凸化处理，选取二次型性能指标，建立轨迹最优跟踪问题模型；步骤三、对步骤二中的轨迹最优跟踪问题模型离散化处理，将其转化成二次规划问题，使所述问题能够用内点法在多项式时间内求解，利用数值方法求解离散化的二次规划问题，提高求解效率，进而实现火星大气进入段实时在线制导。本发明将轨迹跟踪制导问题转化为最优控制问题进行求解，能够提高开伞精度。
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公开(公告)号：CN110702122A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201911007411.2
申请日：2019-10-22
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种地外天体着陆自主光学导航特征综合优化方法，属于深空探测技术领域。本发明首先利用星表图像信息建立不同几何特性陆标的观测方程，利用Fisher信息矩阵分析导航系统的可观测度和估计误差下限，在此基础上以导航系统可观测度和估计误差下限为评价指标对随机分布的特征点陆标进行优化，同时对不同导航陆标特征点和曲线进行最优选取，提高导航系统精度，保证导航系统的稳定性。该方法利用导航系统可观测度和估计误差下限为评价指标对随机分布的特征点陆标进行优化，同时对不同导航陆标特征点和曲线进行最优选取，提高导航系统精度。本发明的方法不仅适用于行星着陆任务中，也适用于小天体着陆任务。
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公开(公告)号：CN109269511B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201811310255.2
申请日：2018-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的未知环境下行星着陆的曲线匹配视觉导航方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法如下：首先结合惯性测量信息建立着陆器运动学模型，然后利用着陆器下降过程中获得序列图像建立基于帧间曲线匹配的测量模型，最后通过卡尔曼滤波算法对着陆器的绝对运动状态进行实时估计，进而实现未知环境下行星着陆的曲线匹配视觉导航，提高导航系统精度，保证导航系统的稳定性，保证着陆器精确安全着陆。本发明不需要先验地图信息就能对着陆器的绝对运动状态进行估计，提高导航系统稳定性。本发明不仅适用于行星着陆任务中，也适用于小天体着陆任务。
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公开(公告)号：CN109269511A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811310255.2
申请日：2018-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的未知环境下行星着陆的曲线匹配视觉导航方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法如下：首先结合惯性测量信息建立着陆器运动学模型，然后利用着陆器下降过程中获得序列图像建立基于帧间曲线匹配的测量模型，最后通过卡尔曼滤波算法对着陆器的绝对运动状态进行实时估计，进而实现未知环境下行星着陆的曲线匹配视觉导航，提高导航系统精度，保证导航系统的稳定性，保证着陆器精确安全着陆。本发明不需要先验地图信息就能对着陆器的绝对运动状态进行估计，提高导航系统稳定性。本发明不仅适用于行星着陆任务中，也适用于小天体着陆任务。
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