公开(公告)号：CN118350210A

公开(公告)日：2024-07-16

申请号：CN202410531584.9

申请日：2024-04-29

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 党朝辉 ,  刘绮帆 ,  岳晓奎 ,  章楚 ,  张永合

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/16 ,  G06F17/13 ,  G06F119/02

Abstract: 本发明公开了一种面向空间引力波探测的地面半物理验证扭摆建模方法。本方法根据双级悬挂扭摆运动方式选择参考坐标系，基于所选参考坐标系和旋转变换顺序，得到双级悬挂扭摆的坐标变换矩阵；将双级悬挂扭摆的坐标变换矩阵与结构参数结合，确定双级悬挂扭摆的运动模态，计算双级悬挂扭摆的拉格朗日算子；根据双级悬挂扭摆的拉格朗日算子建立拉格朗日方程，求解拉格朗日方程得到双级悬挂扭摆的动力学模型，再据此得到用于地面验证引力波探测的敏感自由度的动力学模型。本发明结合双级悬挂扭摆结构，利用拉格朗日广义坐标与验证质量笛卡尔坐标之间的转换关系，具有建模思路简单的优点，有助于本方法在后续引力波探测的地面半物理验证分析中的应用。

公开(公告)号：CN113468669B

公开(公告)日：2024-01-09

申请号：CN202110819937.1

申请日：2021-07-20

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 党朝辉 ,  张永合 ,  王鹏程 ,  郭明 ,  刘培栋

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/20 ,  G06F119/02 ,  G06F119/20

Abstract: 本发明提供一种适用于二体引力场的空间引力波探测编队构形的精确设计方法，包括：采用一阶CW方程对应的空间圆公式计算得到原始的初始相对位置和初始相对速度；采用非线性周期匹配条件修正沿轨迹飞行方向的初始相对速度；采用二阶CW方程解析解计算星间距离；基于星间距离构造位置和速度分离的分层优化模型并求解，得到相对速度修正量和相对位置修正量；进而得到修正的初始相对位置和初始相对速度并输出。本发明无需数值积分即可实现相对轨道递推计算效率高；采用非线性周期匹配条件，确保了构形长期稳定不发散；采用分层优化策略确保了全局最优解的快速收敛。

公开(公告)号：CN115758881A

公开(公告)日：2023-03-07

申请号：CN202211426680.4

申请日：2022-11-14

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 焦博涵 ,  党朝辉 ,  张永合 ,  王鹏程 ,  郭明

IPC: G06F30/27 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明属于航天技术领域，具体涉及一种共轨限制性三体模型下相对运动周期解的搜索方法，包括如下步骤：S1、建立共轨限制性三体模型下的相对运动动力学方程；S2、利用常微分方程理论求解S1中相对运动动力学方程的解析解，并构造以相对运动初始状态为优化变量，以解析解长周期项幅值最小为优化指标的优化问题；S3、利用遗传算法采用分步优化的方法优化；S2中的优化问题，得到相对运动周期解。本发明所提出的方法利用了共轨限制性三体问题的特点，充分分析了相对动力学方程解析解与实际物理运动间的对应关系，具有较强的工程实用意义，同时所提出的基于遗传算法的两步优化在一定程度上提升了求解速度、避免了结果陷入局部极值。

公开(公告)号：CN118445988A

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202410531568.X

申请日：2024-04-29

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 党朝辉 ,  岳承磊 ,  岳晓奎 ,  章楚 ,  张永合

IPC: G06F30/20 ,  B64G7/00 ,  G06F30/15 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及了航天技术领域，具体涉及了一种用于引力波探测卫星状态恢复的方法及系统。根据空间引力波探测卫星结构建立地面系统动力学模型；将动力学模型转换到控制坐标系中，根据控制坐标系的运动学模型设计出模型预测控制器，模型预测控制器根据当前的地面系统动力学模型的虚拟量状态和五自由度运动平台的测量结果生成控制指令；地面系统动力学模型根据所述控制指令进行仿真，将得到的虚拟量状态进行运动学演化，五自由度运动平台根据控制指令动作，当前自由度状态进行运动学演化，将二者的演化结果联合后上传至模型预测控制器，形成控制闭环。该方法不仅满足探测卫星的高精度环境要求，还能够在自由度上实现微重力模拟。

公开(公告)号：CN118211486A

公开(公告)日：2024-06-18

申请号：CN202410429395.0

申请日：2024-04-10

Applicant: 西北工业大学 ,  中国科学院微小卫星创新研究院

Inventor： 代洪华 ,  余会昌 ,  张继烨 ,  岳晓奎 ,  王亚敏 ,  张永合

IPC: G06F30/27 ,  G06N3/084 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络的地月平动点轨道至月表的映射模型建立方法，属于航空航天技术领域。方法包括获取平动点轨道位置出发到达月表位置的转移轨道数据集库；对转移轨道数据集库进行数据随机化处理，获得随机化处理后的转移轨道数据集；设定神经网络模型的参数，将随机化处理后的转移轨道数据集库输入进神经网络模型中进行训练拟合，获得拟合结果；判断拟合结果是否满足要求，若满足要求，获取映射关系，基于映射关系建立地月平动点轨道至月表的映射模型。本发明有效替代传统基于非线性动力学方程的单条转移轨道求解，为未来航班化月表任务的转移轨道提供快速设计，使其满足大规模空间转移运输的需求。

公开(公告)号：CN116663309A

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202310692010.5

申请日：2023-06-12

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 党朝辉 ,  焦博涵 ,  张永合 ,  岳晓奎

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/16 ,  G06F17/11

Abstract: 本发明公开了一种类LISA无拖曳航天器的非线性动力学建模方法，属于航天器技术领域，包括根据类LISA无拖曳航天器的基本特征，确定建模对象；针对建模对象，建立用于动力学建模的坐标系；针对所建立用于动力学建模的坐标系，确定各坐标系之间的基本变换矩阵；基于所建立用于动力学建模坐标系及各坐标系之间的基本变化矩阵，针对建模对象建立的动力学矢量方程。本发明是以CW方程所设计的圆形相对绕飞轨道平面为基础的编队坐标系，提出了一种新的无拖曳航天器建模方法，该方法能够更为直观地刻画类LISA无拖曳航天器的正三角形编队运动。

公开(公告)号：CN115828586A

公开(公告)日：2023-03-21

申请号：CN202211527292.5

申请日：2022-11-30

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 魏铂淞 ,  党朝辉 ,  岳晓奎 ,  张永合 ,  王鹏程 ,  郭明

IPC: G06F30/20 ,  G06F119/02 ,  G06F111/10

Abstract: 本发明公开了一种基于区间观测器的引力波探测平台数字孪生故障检测方法，属于航天器运行故障诊断领域。本发明提供一种引力波探测平台数字孪生故障检测方法，在数字孪生系统的上层链路中，利用区间观测器将引力波探测平台的有限维真实量测数据重构为全维状态变量的动态估计包线。使得数字孪生系统能够对真实引力波探测平台不可直接量测信号的故障检测，提高了对平台故障的可检测性。本发明拓展了数字孪生系统对在轨引力波探测平台可监测的状态变量范围。本发明提供一种引力波探测平台数字孪生故障检测方法的计算机设备及存储介质，用于实现上述工作方法的具体步骤。

公开(公告)号：CN113468669A

公开(公告)日：2021-10-01

申请号：CN202110819937.1

申请日：2021-07-20

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 党朝辉 ,  张永合 ,  王鹏程 ,  郭明 ,  刘培栋

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/20 ,  G06F119/02 ,  G06F119/20

Abstract: 本发明提供一种适用于二体引力场的空间引力波探测编队构形的精确设计方法，包括：采用一阶CW方程对应的空间圆公式计算得到原始的初始相对位置和初始相对速度；采用非线性周期匹配条件修正沿轨迹飞行方向的初始相对速度；采用二阶CW方程解析解计算星间距离；基于星间距离构造位置和速度分离的分层优化模型并求解，得到相对速度修正量和相对位置修正量；进而得到修正的初始相对位置和初始相对速度并输出。本发明无需数值积分即可实现相对轨道递推计算效率高；采用非线性周期匹配条件，确保了构形长期稳定不发散；采用分层优化策略确保了全局最优解的快速收敛。

公开(公告)号：CN118445669A

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202410542150.9

申请日：2024-04-30

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 党朝辉 ,  魏铂淞 ,  岳晓奎 ,  胡庆雷 ,  张永合

IPC: G06F18/24 ,  G06F30/20 ,  G06F17/16 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及航天器运行故障诊断技术领域，具体涉及一种无拖曳卫星检验质量执行器同发性故障检测方法。方法包括建立引力波探测平台的平台动力学模型，并选定引力波探测平台的状态变量，通过在平台动力学模型中引入所有的同发性故障信号，构建包含执行器同行故障的空间动力学模型，并标定各同发性故障信号可能的变换映射，构建观测器动力学模型并计算获取鲁棒观测器对所述引力波探测平台状态变量的估计值，根据真实值和估计值计算得到鲁棒观测器的观测误差，使用标定的变换映射逐一对观测误差进行变换，对应得到不同残差信号。本发明能够实现同发性故障诊断，以拓展鲁棒观测器在应对引力波探测平台同发性故障时的能力。

公开(公告)号：CN116992572A

公开(公告)日：2023-11-03

申请号：CN202311107680.2

申请日：2023-08-30

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 焦博涵 ,  党朝辉 ,  张永合 ,  岳晓奎

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

Abstract: 本发明公开了一种类LISA无拖曳航天器的非线性动力学模型线性化方法，属于航天航空技术领域，方法包括确定类LISA无拖曳航天器非线性动力学模型中的平衡位置状态；根据类LISA无拖曳航天器非线性动力学模型中的平衡位置状态获取位移量及姿态量；通过对位移量及姿态量分别进行线性化处理，完成对类LISA无拖曳航天器非线性动力学模型线性化处理。克服了现有类LISA无拖曳航天器线性化模型精度不足及线性化过程过于简单的问题。