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[发明专利]一种运动模拟器位姿误差的评估方法、系统、设备及介质-CN202310311054.9有效
发明人：谢天一;王常虹;刘逸康;任顺清;曾庆双;夏红伟 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种运动模拟器位姿误差的评估方法、系统、设备及介质，用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估，涉及空间交汇对接地面仿真技术领域，所述方法包括：确定参考坐标系；定义运动模拟器各个误差源，并据此相邻坐标系间的位姿矩阵；通过齐次变换计算出当六自由度运动模拟器运动到标称位姿时其末端坐标系的实际位姿对应所述参考坐标系的位姿矩阵；计算实际位姿与标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差；计算实际位姿与标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系；将位移误差和姿态误差分别用方和根进行评估，计算位姿误差的标准差。本发明可以提升测试系统的误差分配以及误差补偿的准确度。
一种运动模拟器误差评估方法系统设备介质

[发明专利]一种惯性测试设备的速率控制方法、装置、设备及介质-CN202310553056.9有效
发明人：王常虹;黄谷;王振桓;曾庆双 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G05D13/62 文献下载
摘要：本发明提供一种惯性测试设备的速率控制方法、装置、设备及介质，涉及自动控制技术领域，该方法包括：获取目标角速度变化曲线；根据目标角速度变化曲线得到电压控制模块的前馈控制量；根据目标角速度变化曲线和实际角速度信号得到实际误差，并对实际误差进行非线性比例控制得到非线性比例控制量；将实际控制电压和实际角速度信号输入预设的降阶状态观测器中，得到观测扰动；基于观测扰动得到扰动补偿控制量；将前馈控制量、非线性比例控制量和扰动补偿控制量输入电压控制模块中，得到目标控制电压；触发角速度驱动模块根据目标控制电压、力矩系数和观测扰动实现对角速度的控制。其可解决自抗扰控制算法控制精度难以满足惯性测试设备要求的问题。
一种惯性测试设备速率控制方法装置介质

[发明专利]双星高速交会运动时空同步模拟装置及其方法-CN202310333954.3有效
发明人：王常虹;徐珂雨;马广程;夏红伟;马长波;温奇咏 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种双星高速交会运动时空同步模拟装置及其方法，属于航天器地面仿真技术领域。该装置包括单轴气浮平台和同轴多自由度目标运动模拟器。单轴气浮平台用于模拟任务卫星本体，其上设置目标探测器和卫星GNC系统，由卫星GNC系统控制气浮平台实现任务卫星的指向和姿态运动。同轴多自由度目标运动模拟器用于模拟目标卫星在两星交会区域内的运动和外部特征，其包括目标卫星姿轨计算系统、多自由度伺服机构和目标特性模拟器。本发明利用自成一体的闭环反馈控制系统能更加接近于真实太空环境中的双星情况，还通过倾斜臂或拱形臂设置，使目标卫星更接近于真实卫星运动轨迹，且更利于仰角效果模拟，模拟自由度大，模拟运动范围广，精度高。
双星高速交会运动时空同步模拟装置及其方法

[发明专利]PIGA交叉二次项系数标定方法、系统、设备及介质-CN202310271592.X有效
发明人：刘逸康;王常虹;于志伟;任顺清 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-20 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种PIGA交叉二次项系数标定方法、系统、设备及介质，涉及惯性测试技术领域，该方法包括：基于盘式离心机的设备误差和PIGA的安装对准误差，建立盘式离心机到PIGA的误差传递模型；根据误差传递模型，以及重力加速度和地球自转角速度产生的比力和角速度，确定PIGA输入轴水平时各轴的比力和角速度输入；根据比力、角速度输入以及PIGA输入轴水平时盘式离心机方位轴角位置相应的预置PIGA误差模型，确定PIGA的输入‑输出模型；控制盘式离心机方位轴角位置分别处于不同的预设对称角，测试相应的PIGA输出，以标定输入‑输出模型的交叉二次项系数。可消除离心机动态误差和静态误差的影响，提高标定准确度。
piga 交叉二次系数标定方法系统设备介质

[发明专利]基于ESO的惯性测试设备终端滑模控制方法、设备及介质-CN202310223582.9有效
发明人：王常虹;李子钦;王振桓;曾庆双;孙谷昊 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于ESO的惯性测试设备终端滑模控制方法、设备及介质，涉及惯性测试设备技术领域，所述方法包括：建立包含系统参数不确定性和外部干扰的惯性测试设备系统数学模型；基于bilimit构建有限时间收敛至零的终端滑模面以及连续终端滑模控制算法；通过扩张状态观测器对所述惯性测试设备进行观测，得到所述惯性测试设备的外部集总扰动；将所述外部集总扰动通过前馈补偿至终端滑模控制器。通过本公开的处理方案，提升了测试设备系统收敛的快速性以及鲁棒性，进而使得系统具有更高的精度。
基于 eso 惯性测试设备终端控制方法介质

[发明专利]一种基于全误差分析的在离心机上对惯性导航的加速度计标定的方法-CN202111466640.8有效
发明人：王常虹;李缘熹;吕炜峰;任顺清 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G01P21/00 文献下载
摘要：本发明涉及惯性导航技术，公开了基于全误差分析的惯性导航的加速度计在离心机上标定的方法。该方法：根据离心机的各误差源和建立的各坐标系，确定离心机的各坐标系间的位姿矩阵；在离心机的主轴以匀角速率工作时，根据离心机的各坐标系间的位姿矩阵，确定加速度计的比力输入；将加速度计的比力输入代入预设的加速度计的误差模型中，得到加速度计的指示输出；利用傅里叶级数的方法标定误差模型的模型系数；利用主轴不同的匀角速率对误差模型的模型系数进行辨识；计算傅里叶系数的测试不确定度，确定误差模型的模型系数的测试不确定度。本发明提高了惯性导航中的加速度计的标定精度，从而提高惯性导航系统的准确度。
一种基于误差分析离心机惯性导航加速度计标定方法

[发明专利]空间非合作目标抓捕拖拽及组合体控制试验装置与方法-CN202210538238.4有效
发明人：夏红伟;徐旭;马广程;王常虹;李莉;李同顺;朱文山 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种空间非合作目标抓捕拖拽及组合体控制试验装置与方法，属于飞行器地面仿真技术领域。跟踪星运动模拟部件用于模拟跟踪星的三自由度平动运动和三自由度转动运动，目标星运动模拟部件用于模拟目标星的三自由度平动运动和三自由度转动运动，抓捕拖拽模拟部件用于模拟跟踪星对目标星的抓捕和拖拽过程，控制部件用于根据试验需求向跟踪星运动模拟部件和目标星运动模拟部件发出控制指令，完成跟踪星对目标星的跟踪动作、抓捕动作和拖拽动作，以提供一种用于在地面仿真回收废弃卫星过程的试验装置，该试验装置结构简单，不会在实际使用过程中出现未经过试验的其他捕获形式。
空间合作目标抓捕组合控制试验装置方法

[发明专利]空间非合作目标抓捕与操控及组合体控制试验装置与方法-CN202210537856.7有效
发明人：马广程;马翌祥;夏红伟;王常虹;李莉;李同顺;朱文山 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明涉及飞行器地面仿真领域，提供了一种空间非合作目标抓捕与操控及组合体控制试验装置与方法，该装置包括仿真上位机、视觉定位系统、追踪星模拟系统和目标星模拟系统，其中：仿真上位机用于向追踪星模拟系统和/或目标星模拟系统发送控制指令；视觉定位系统用于获取追踪星模拟系统和/或目标星模拟系统的位姿信息，并将信息反馈给追踪星模拟系统和/或目标星模拟系统；追踪星模拟系统用于接收仿真上位机的控制指令，抓捕目标星模拟系统，并测算抓捕过程中的扰动特性。本专利申请搭建了空间非合作目标抓捕、操控及组合体控制试验装置，可以计算抓捕过程的扰动特性，实现组合体的控制，还可以发现方案设计中的问题，对算法性能进行分析、验证。
空间合作目标抓捕操控组合控制试验装置方法

[发明专利]空间操控复杂耦合动力学特性测量装置及测量方法-CN202210542124.7在审
发明人：马广程;徐珂雨;夏红伟;王常虹;李莉;温奇咏;李同顺;朱文山 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G01L5/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种空间操控复杂耦合动力学特性测量装置及测量方法，属于航天器地面仿真技术领域。使用6维力传感器完成空间操控机械臂动力学特性的测量，可以测量沿空间任意方向的力矩，同时设置有质心调节部件，能够在空间操控机械臂的运动过程中，使由空间操控机械臂和悬浮测量平台所组成的组合体的质心与悬浮测量平台的中心处于同一铅垂线上，去除重力矩的影响，大大提高测量精度。
空间操控复杂耦合动力学特性测量装置测量方法

[发明专利]基于全误差分析的惯性测量组合标定方法-CN202111438690.5有效
发明人：王常虹;吕炜峰;任顺清 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及惯性导航技术，公开了基于全误差分析对惯性导航的惯性测量组合进行标定的方法。该方法包括步骤：确定加速度计组合的比力输入；将加速度计组合的比力输入代入预设的加速度计组合的误差模型中，得到加速度计组合的指示输出；确定陀螺仪组合的角速率输入；将陀螺仪组合的角速率输入代入预设的陀螺仪组合的误差模型中，得到陀螺仪组合的指示输出；辨识加速度计组合的指示输出和陀螺仪组合的指示输出中的模型系数；确定加速度计组合和陀螺仪组合的误差模型中各模型系数的测试不确定度，根据得到的测试不确定度确定误差模型系数的标定精度。本发明的方法能够提高惯性导航的惯性测量组合的误差模型系数的标定精度。
基于误差分析惯性测量组合标定方法

[发明专利]一种惯性器件的高阶误差系数的辨识方法-CN202111560224.4有效
发明人：王常虹;李缘熹;吕炜峰;任顺清 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种惯性器件的高阶误差系数的辨识方法，包括：将惯性器件固定于可以进行离心和振动运动的复合测试设备的卡具上；其中，所述复合测试设备还包括主轴系统、线振动系统和动态失准角测试系统；通过所述复合测试设备为惯性器件提供预期的复合比力输入；改变所述主轴系统的角速率和线振动系统的角频率以标定惯性器件的误差模型的高阶误差系数，并利用最小二乘法辨识高阶误差系数。本方法可提高惯性导航的惯性器件的标定精度，从而提高惯性导航系统的准确度。
一种惯性器件误差系数辨识方法

[发明专利]卫星高精度跟踪指向控制地面仿真系统及方法-CN202210119855.0有效
发明人：王常虹;夏红伟;马广程;张桀睿;温奇咏;李同顺;朱文山 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2022-02-09 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本申请涉及航天仿真技术领域，公开了一种卫星高精度跟踪指向控制地面仿真系统及方法，能够模拟卫星之间的相对运动，进行对卫星的跟踪、定位和打击能力进行考核验证，该系统包括：目标卫星模拟分系统、跟踪卫星模拟分系统、载荷模拟分系统和台下管控分系统；台下管控分系统包括台下工控计算机和呈像单元；目标卫星模拟分系统包括第一扫描运动转台和目标模拟源，以模拟目标卫星和跟踪卫星的相对运动轨迹；跟踪卫星模拟分系统包括三轴气浮台，以及搭载在三轴气浮台上的姿态控制单元和目标跟踪单元；载荷模拟分系统包括载荷指向替代单元，载荷指向替代单元包括第二扫描运动转台和载荷模拟源，用于模拟载荷运动轨迹。
卫星高精度跟踪指向控制地面仿真系统方法

[发明专利]航天器姿轨控地面仿真系统的效能检测方法及装置-CN202210165607.X在审
发明人：王常虹;张桀睿;夏红伟;马广程;李同顺;朱文山 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2022-02-23 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本申请涉及测量技术领域，公开了一种航天器姿轨控地面仿真系统的效能检测方法及装置，能够依据所设计的卫星航天器姿轨控地面仿真系统的实现形式，建立起该仿真系统所对应的仿真节点模型，进而分析得到整个仿真系统的仿真效能，以此验证整个仿真系统的有效性与可行性，该方法包括：获取航天器姿轨控地面仿真系统的仿真节点信息流图；基于所述仿真节点信息流图中各仿真节点对应的效能影响因素，获得各仿真节点效能发挥的不确定度；基于所述仿真节点信息流图中揭示的仿真节点之间的连接关系，对各仿真节点效能发挥的不确定度进行融合，以获得所述仿真系统的效能不确定度；基于所述仿真系统的效能不确定度，获得所述仿真系统的总仿真效能。
航天器姿轨控地面仿真系统效能检测方法装置

[发明专利]一种强耦合非线性系统高精度控制方法及控制系统-CN202210131728.2有效
发明人：王常虹;韩泽强;夏红伟;马广程 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2022-02-14 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种强耦合非线性系统高精度控制方法及系统，适应复杂航天器强耦合非线性的动力学特性，采用超螺旋滑模干扰观测器对耦合项进行解耦，采用反步控制法对解耦后模型中的非线性特性进行控制，克服传统方法对精确建模需求高、鲁棒性低等缺点，在被控对象姿态系统稳定的前提下，保证控制精度，满足任务需求，同时对于系统中的未建模特性与干扰不敏感，鲁棒性强，提高了系统的控制精度。
一种耦合非线性系统高精度控制方法控制系统

[发明专利]适用于卫星地面仿真的组合式三维微重力模拟系统-CN202210123592.0有效
发明人：王常虹;夏红伟;马广程;李莉;李同顺;朱文山 -专利权人： 伸瑞科技（北京）有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2022-02-10 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本申请涉及微重力模拟技术领域，公开了一种适用于卫星地面仿真的组合式三维微重力模拟系统，包括垂向气浮微重力模拟单元、悬挂微重力模拟单元和光滑平台；垂向气浮微重力模拟单元包括垂向气缸，垂向气缸通过水平气足悬浮在光滑平台上方，通过调整垂向气缸内的气体压强平衡固定在垂向气缸顶部的模拟飞行器的一部分重力；悬挂微重力模拟单元包括二维移动平台、悬线、Z轴伺服电机、拉力传感器、定位装置和第一控制器，Z轴伺服电机通过悬线与模拟飞行器连接，第一控制器根据定位装置测量到的模拟飞行器的位置控制二维移动平台跟随模拟飞行器移动，根据拉力传感器测量到的悬线的拉力控制Z轴伺服电机收起或释放悬线，以平衡模拟飞行器的一部分重力。
适用于卫星地面仿真组合式三维重力模拟系统

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