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公开(公告)号：CN116594296A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310453015.2
申请日：2023-04-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑时序优化的引力波探测编队多脉冲串行构建方法，包括：确定引力波探测编队所在轨道、编队虚拟中心轨道参数和编队尺度；利用CW方程及其解析解推导出相对运动下的多脉冲控制模型，根据串行初始化的特点确定多脉冲串行构建方法的数学模型；考虑时序优化，计算各脉冲时刻下的速度增量，根据脉冲的目标状态、脉冲施加时刻和各次脉冲时刻下的速度增量计算编队构建过程中各时刻的状态量；通过打靶法对CW方程线性化导致航天器的位置与速度的误差进行修正，完成考虑时序优化的引力波探测编队多脉冲串行构建方法。本发明可完成预设构形的引力波探测编队的构建，从而为实际工程应用中的卫星编队的初始化方案设计提供参考。
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公开(公告)号：CN116301053A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310355011.0
申请日：2023-04-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开一种面向空间目标巡视的B样条绕飞曲线设计方法，属于航天器/智能体/无人机运动控制技术领域，其具体步骤如下：给定稿件目标几何结构和绕飞曲线型值点序列；构造B样条绕飞曲线；选取绕飞曲线采样点；选取空间目标采样点；构造覆盖函数与约束条件；绕飞曲线满足约束条件；优化覆盖函数，得到新的型值点；重新构造绕飞曲线；绕飞曲线满足用户需求。本发明旨在过型值点坐标的人工调整，改善绕飞曲线的局部特征，以更好地适应于复杂环境特征及任务需要。
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公开(公告)号：CN115577209A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211231956.3
申请日：2022-09-30
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开一种高轨卫星区域防护的多环巡视构形方法，该方法包括以下步骤：根据防护任务，输入高轨卫星区域防护中防护对象的数量n、轨道初始相位分布rG以及安全护卫距离ΔrH、第1层巡视卫星数量m1、巡视环层数p；计算每层巡视环对应的防护区域轨道高度及相位分布范围，以及巡视环东漂和西漂轨道上卫星数量，以及巡视环东漂和西漂轨道上巡视卫星的初始相位；对巡视环东升和西降过程的两次脉冲速度增量，以及东升过程和西降过程的轨道转移时间进行计算；根据计算得到的巡视环东漂和西漂轨道上巡视卫星的初始相位，计算得到每层巡视环对应的东漂、西漂轨道转移时间，以及巡视环上每个巡视卫星单圈燃料消耗；根据所得参数建立高轨卫星区域防护的多环巡视构形。
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公开(公告)号：CN115273566B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202210910353.X
申请日：2022-07-29
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开一种高轨卫星群区域防护系统及方法，由若干个地面测控站和若干个天基防护卫星共同构成，在平时阶段，防护卫星按照自然或受控的方式围绕高轨卫星进行巡视绕飞；在威胁目标出现的时候，地面测控站通过全局态势感知，确定威胁目标及其运动趋势，引导位于轨道上的防护卫星进行变轨机动，抵近威胁目标开展近程博弈，通过多种手段完成对威胁目标的主动驱逐、拦截及清除。通过地基测控的辅助，多颗天基防护卫星可实现对多个高轨卫星的协同防护；由于防护卫星的数量是多个，因而任何单个防护卫星的故障或任务失败，可由其他防护卫星补充完成，使整个系统具有较高的鲁棒性和可靠性。
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公开(公告)号：CN116126004A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202211628462.9
申请日：2022-12-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开一种空间参数化绕飞编队的分布式协同形成控制方法，包括：确定集群个体数、各个体动力学模型、目标构型参数演化模型、各个体初始位置和速度、目标构型数学模型和各个体目标构型参数初始值；基于目标构型数学模型，确定各个体目标位置表达式；设计集群目标构型参数协同控制律，计算当前时刻下各个体目标构型参数，带入各个体目标位置表达式，计算当前时刻下各个体目标位置估计值；设计集群运动控制律，基于各个体动力学模型、各个体目标位置和当前时刻下各个体目标位置估计值，进行集群运动仿真。本发明避免了与集群所有个体建立通信关系带来的通信带宽压力，适应对目标构型实时更改的需要。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115879211A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202210956101.0
申请日：2022-08-10
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15
Abstract: 本发明公开了一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法，属于航天领域技术领域。本发明提供一种面向空间碎片威胁预警的空间站伴星轨道设计方法，结合空间椭圆的参数方程将CW方程写为参数化形式，再利用参数的几何意义结合方位和距离约束给出轨道设计结果。本发明所提出的设计方法充分利用了CW方程的几何特征及数学几何方法，具有直观、物理意义明显、计算简便的优点；同时本发明补充了现有领域中针对空间碎片撞击预警的绕飞轨道的设计方法，为后续工程领域的引用提供了思路、参考以及技术支撑。
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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
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。
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公开(公告)号：CN115718419A
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202211449082.9
申请日：2022-11-18
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种面向空间站健康巡视的微纳卫星回收控制方法，该方法通过设计使得多颗微纳卫星能够按照顺序回收，其首先选取轨道等待时间最小的卫星首先进行回收，然后.计算所有未回收卫星的轨道等待段时间与所有已回收微纳卫星任务总时间的差值，并将所有差值为负卫星的轨道等待时间增加整数个周期直至该插值为负，然后选取插值最小的卫星进行回收，并重复上一步骤，直至所有卫星完成回收。该方法补充了现有领域针对空间站附近微纳卫星回收任务的控制方法设计，且方法贴近工程，可为后续微纳卫星对空间站执行健康检测任务提供技术支撑。
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公开(公告)号：CN115097848A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210878764.5
申请日：2022-07-25
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制方法，通过构造由人工势场诱导的人工洛伦兹力，作为基于人工势场的避障控制律附加项，从而为组合体障碍物的规避提供了一种可行的控制方法。所引入的人工洛伦兹力与速度垂直，同时具有一定的随机搜索特性，能够在不改变闭环系统稳定性的基础上消除机器人运动轨迹的局部极值点，解决了经典形式人工势场法难以用于复杂结构障碍物规避控制的问题。
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公开(公告)号：CN115129059B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202210820961.1
申请日：2022-07-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D1/648 , G05D109/10
Abstract: 本发明公开了一种适应真实形状的组合体连续式规避势场构造方法，通过将组合体障碍物拆分成若干基本几何单元，基于对给定点到各基本几何单元距离及最近邻点计算来构建组合体障碍物人工势场，解析计算该几何单元在给定点处的人工势函数及人工势场值，进而构造解析形式的组合体人工势场。本发明能够基于对障碍物的局部认知信息，为不规则障碍物构造人工势场。并且本发明因为仅依赖于给定点到各基本几何单元距离及最近邻点信息进行人工势场解算，便于在实际障碍环境中的执行。本发明中的人工势函数及势场在除组合体内部的区域是连续的，消除了个体在组合体外部不同区域交界处的运动抖振现象，能够取得较平稳的避障运动控制效果。
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