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公开(公告)号：CN110686684A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201911152388.6
申请日：2019-11-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种小天体环绕探测器光学协同定轨方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：将两颗探测器的位置与速度矢量视为待估状态变量，在小天体固连坐标系下建立光学协同定轨状态模型；观测探测器的相机对被观测探测器成像，获取被观测探测器在相平面中的像素信息，结合观测探测器的已知姿态，建立光学协同定轨的观测模型；采用非线性导航滤波算法对两颗探测器的位置与速度矢量进行协同估计，实现小天体环绕探测器光学协同定轨。本发明包括但不限于两颗探测器，当探测器为多颗时，根据实际小天体环绕探测器光学协同定轨需要，赋予探测器相关探测属性，通过观测探测器和被观测探测器之间的光学测量实现小天体环绕探测器光学协同定轨。
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公开(公告)号：CN108100307A
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201711264944.X
申请日：2017-12-05
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: B64G1/105 , B64G1/242 , B64G2001/1064
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：CN110806213B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN201911152220.5
申请日：2019-11-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的基于星群对空间目标光学观测的协同定轨方法，属于航天领域。本发明实现方法如下：在航天器环绕中心天体飞行过程中，建立航天器相对于中心天体的轨道动力学模型，构建星群光学观测协同系统的状态模型；基于星群对目标航天器的相对视线矢量方向测量，融合多颗观测星对目标星的观测信息，建立定轨系统的观测模型；结合建立的星群光学观测定轨系统状态模型，以及建立的星群光学观测定轨系统观测模型，采用非线性导航滤波算法对目标星的位置进行估计，同时修正n颗观测星的轨道参数，即实现基于星群对空间目标光学观测的协同定轨。本发明能够提高对空间目标的光学定轨精度，为未来空间目标观测跟踪提供技术参考。
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公开(公告)号：CN110736470B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201911074338.0
申请日：2019-11-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种不规则形状小天体附近连续推力轨道混合搜索方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：通过将轨道的初始状态由小天体固连系转换到惯性系；在惯性系下利用同伦法获得连续推力转移轨道初值；考虑小天体不规则形状摄动，建立固连系下连续推力方程；将初始轨迹由惯性系转移至固连系，作为连续推力轨道的初值；考虑碰撞约束，采用凸优化方法求解不规则小天体附近的最优转移机会。本发明能够解决同伦法存在的无法考虑不规则形状摄动的问题，且解决凸优化方法存在的初值搜索困难的问题，实现不规则形状小天体附近连续推力转移轨道搜索，提高不规则小天体附近转移轨道搜索的收敛性和精度，具有精度高，收敛性好的优点。
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公开(公告)号：CN111339629A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201911152513.3
申请日：2019-11-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开的一种用于天基观测的空间目标机动轨道确定方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：建立常加速度建立目标星状态模型，将常加速度建立目标星状态模型分为先验模型、未知模型误差两部分从而构建空间目标机动轨道天基确定的系统状态模型；用于相对距离测量建立空间目标机动轨道天基确定的观测模型，结合系统状态模型求出观测传播中的非线性函数；结合空间目标机动轨道天基确定系统状态模型，以及空间目标机动轨道天基确定观测模型，采用结合无迹变换与非线性预测滤波的算法对目标星的位置与速度矢量进行实时估计，实现天基观测的空间目标机动轨道确定。本发明能够提高空间机动目标追踪精度，具有较高的收敛性和灵敏性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110826224A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201911074154.4
申请日：2019-11-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明为公开的一种基于引力加速度的小天体引力场球谐系数确定方法，属于航空航天领域。本发明实现方法为：通过小天体的多面体形状模型，在小天体附近选定采样点，对采样点采用多面体法计算采样点的引力加速度，同时根据球谐引力场的计算方法建立引力加速度表达式，联立方程求解得到对应的球谐系数，将得到的球谐系数应用于构建小天体观测的环绕轨道，实现小天体观测的环绕轨道的初步轨道设计，提高小天体观测的环绕轨道设计精度和效率。本发明具有计算效率高，精度高的优点，适用于对小天体附近运动的初步分析，实现任务轨道的设计，节省任务轨道的资源消耗。
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公开(公告)号：CN110672105A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201911152536.4
申请日：2019-11-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：建立两颗探测器相对小天体的运动模型，构建双探测器接近小天体协同导航系统的状态模型；基于光学观测原理与无线电测距原理建立双探测器接近小天体的协同导航系统观测模型；结合双探测器接近小天体协同导航系统状态模型式、步双探测器接近小天体协同导航系统观测模型式，采用非线性导航滤波算法对两颗探测器相对小天体的位置与速度矢量进行协同估计，实现小天体接近段双探测器高精度协同光学导航。本发明包括但不限于两颗探测器，当探测器为多颗时，通过探测器之间的距离信息及小天体相对各个探测器的视线矢量信息实现高精度协同光学导航。
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公开(公告)号：CN110686684B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201911152388.6
申请日：2019-11-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开的一种小天体环绕探测器光学协同定轨方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：将两颗探测器的位置与速度矢量视为待估状态变量，在小天体固连坐标系下建立光学协同定轨状态模型；观测探测器的相机对被观测探测器成像，获取被观测探测器在相平面中的像素信息，结合观测探测器的已知姿态，建立光学协同定轨的观测模型；采用非线性导航滤波算法对两颗探测器的位置与速度矢量进行协同估计，实现小天体环绕探测器光学协同定轨。本发明包括但不限于两颗探测器，当探测器为多颗时，根据实际小天体环绕探测器光学协同定轨需要，赋予探测器相关探测属性，通过观测探测器和被观测探测器之间的光学测量实现小天体环绕探测器光学协同定轨。
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公开(公告)号：CN110758775B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201911149845.6
申请日：2019-11-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明涉及一种基于小行星表面观测的多脉冲区域悬停方法，属于航空航天技术领域。本发明公开的一种基于小行星表面观测的多脉冲区域悬停方法，考虑小行星不规则引力和太阳光压摄动，基于打靶法设计满足小行星表面悬停区域约束的悬停轨道；以燃耗最优为性能指标，得到的悬停轨道在特定的修正时长约束下总速度增量最小；该方法具有所需速度增量小、施加脉冲次数少、适用范围广、能够满足不同大小的悬停区域约束的优点，适用于在小行星表面悬停区域约束条件下的悬停轨道设计。
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公开(公告)号：CN110733671B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201911152442.7
申请日：2019-11-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开的一种小天体自旋角速度动力学修正方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：将自旋角速度引入估计系统状态向量中，在小天体固连系下建立基于器间测量的小天体自旋角速度动力学修正状态模型；以器间测距为观测量，建立基于器间测量的小天体自旋角速度动力学修正观测模型；结合小天体自旋角速度动力学修正状态模型与基于器间测量的小天体自旋角速度动力学修正观测模型，采用非线性估计滤波算法对小天体自旋角速度以及两颗探测器的位置与速度矢量进行修正，利用修正后的自旋角速度构建小天体探测器控制系统状态模型，提高探测器在小天体固连坐标系下的轨道与姿态控制精度，提升绕飞与着陆任务安全性。
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