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[发明专利]一种多源数据融合定姿方法、系统、电子设备及存储介质-CN202310494081.4在审
发明人：肖云;潘宗鹏;谈树萍;刘其睿;关彬 -专利权人：中国人民解放军61540部队;北京控制工程研究所
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：本发明公开一种多源数据融合定姿方法、系统、电子设备及存储介质，涉及航天器地面定姿领域，方法包括获取卫星姿态角标称值和卫星角加速度测量信息；根据所述卫星姿态角标称值利用星敏感器测量方程，确定星敏感器观测量；对所述卫星角加速度测量信息进行预测估计，得到一步预测估计值；所述一步预测估计值包括姿态角状态预测、姿态角速度一步预测估计值和常值漂移一步预测估计值；根据所述卫星姿态角标称值和所述一步预测估计值确定状态预测误差相关矩阵；根据所述星敏感器观测量、所述一步预测估计值和所述状态预测误差相关矩阵确定滤波估计值，本发明能提高地面定姿精度。
一种数据融合方法系统电子设备存储介质

[发明专利]基于控制力矩输出约束的姿态机动动态优化方法及介质-CN202010599885.7有效
发明人： 刘其睿;袁利;王淑一;刘洁;田科丰;谌颖 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-06-28 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：基于控制力矩输出约束的姿态机动动态优化方法及介质，属于航天器姿态控制领域。本发明在姿态机动加速段和减速段，对机动所需的框架角速度组合根据输出约束限幅计算动态优化系数值以充分挖掘控制力矩陀螺组合的控制能力；根据加速机动角度动态调整转减速段的时间点。采用本发明方法很好地解决了卫星充分挖掘控制力矩陀螺组合控制能力的姿态机动动态优化问题。
基于控制力矩输出约束姿态机动动态优化方法介质

[发明专利]一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法-CN202310004773.6在审
发明人：杨洁;汤文澜;庞博;张宇;陈斌;刘其睿;陶佳伟;张可;高栋健;赵显;豆倩元 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，属于卫星帆板控制技术领域；步骤一、星上系统存储数据失败后，采集星上2侧帆板倾斜机构上多个电位计信息，当为展开完成状态时，进入步骤二；当为压紧状态时，进入步骤三；步骤二、卫星为全姿态捕获模式，判断该侧帆板是否在零位；当该侧帆板在零位时，则卫星完成状态设置；当该侧帆板不在零位时，进入步骤五；步骤三、卫星为入轨段控制模式，进入步骤四；步骤四、对帆板进行反向转动；步骤五、对帆板倾斜机构上电位计信息进行判断，并调整帆板倾斜机构，直至完成卫星状态设置；本发明可适应不同帆板初始状态的卫星，准确自主识别卫星在轨状态，有效提高了工作模式转换可靠性。
一种基于帆板倾斜机构进行卫星状态识别方法

[发明专利]基于CMG的高精度轨控姿态维持方法、系统及介质-CN201911055486.8有效
发明人：王淑一;袁利;刘其睿;关新;刘洁 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2019-10-31 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：基于CMG的高精度轨控姿态维持方法、系统及介质，属于航天器姿态控制技术领域。本发明对轨控发动机工作的每个控制周期，首先根据本周期角速度采集信息和上周期控制信号进行干扰力矩新息计算，然后对干扰力矩估计进行滤波修正，并先后计算星体陀螺力矩、基于姿态角和角速度采集信息的反馈控制力矩，与干扰力矩估计组合计算CMG指令力矩，然后根据CMG构型实时解算伪逆操纵律将指令力矩转化为框架角速度机动指令。采用该方法很好地解决了高精度轨控姿态维持的问题。
基于 cmg 高精度姿态维持方法系统介质

[发明专利]一种具有双联电位器帆板倾斜机构的故障诊断方法-CN202211351468.6在审
发明人：汤文澜;杨洁;张宇;庞博;陈斌;吴倩;刘其睿;陶佳伟;齐天翼;杨林芳;高栋健 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：一种具有双联电位器帆板倾斜机构的故障诊断方法，根据太阳电池阵对日跟踪的二维指向控制需求，配置帆板倾斜机构，根据电位器特性及输出电压信号经处理获取绝对角位置，根据太阳矢量、预设控制策略计算帆板倾斜机构当前绝对角位置后与电位器绝对角位置进行对比，根据对比结果进行故障诊断，完成故障识别，能够解决双联电位器帆板倾斜机构产品的在轨异常检检测及硬件重构问题，提高了整星在轨自主运行能力。
一种具有电位器帆板倾斜机构故障诊断方法

[发明专利]基于检验质量加速度PSD指标的无拖曳控制系统设计方法-CN202210957786.0在审
发明人：苟兴宇;邹奎;王丽娇;陶佳伟;谈树萍;刘其睿;蒋庆华;王绍凯;李明群;李声涛 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2022-08-10 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于检验质量加速度PSD指标的无拖曳控制系统设计方法，包括以下步骤：基于无拖曳控制系统检验质量加速度PSD指标要求所指定频段的上确界频率设计PID参数、控制刷新率与PID控制器中微分环节所串联的惯性环节的时间常数；核算无拖曳控制系统的检验质量加速度PSD设计值在指定频段上是否满足指标要求，减小推进时间常数和/或降低噪声包络参数，并相应调整PID参数和控制刷新率，直至无拖曳控制系统的稳定裕度满足指标要求且其检验质量加速度PSD设计值在指定频段上满足指标要求；输出满足要求的设计参数。本发明基于外扰力噪声加速度PSD包络建立检验质量加速度PSD指标表达式，给出位移无拖曳控制系统的系统性设计方法。
基于检验质量加速度 psd 指标拖曳控制系统设计方法

[发明专利]近圆中低轨卫星轨道的计算方法和装置-CN202211029449.1有效
发明人：李克行;韩冬;魏春岭;王淑一;罗通;刘其睿;马雪;刘洁 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2022-08-26 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G06F17/11 文献下载
摘要：本说明书实施例涉及卫星轨道计算技术领域，特别涉及一种近圆中低轨卫星轨道的计算方法和装置。其中，该方法包括：获取由地面终端设备注入的第一轨道参数；所述第一轨道参数是由所述地面终端设备对目标定轨数据进行计算得到的；将所述第一轨道参数分别与所述卫星计算机正在使用的第二轨道参数和预设的标称轨道参数进行偏差判断；响应于满足偏差判断条件，对所述第一轨道参数进行野值剔除处理，得到目标轨道参数；基于所述目标轨道参数和当前星上时间，计算卫星轨道的平根数；基于所述目标轨道参数，计算卫星轨道的短周期项；基于所述平根数和所述短周期项，计算卫星轨道的瞬时根数；基于地心距和轨道角速率，判断卫星轨道的瞬时根数是否计算正确。
近圆中低轨卫星轨道计算方法装置

[发明专利]一种编队卫星相对轨道变化估计方法、估计装置-CN202210302728.4在审
发明人：王丽娇;刘一武;刘其睿;陶佳伟;关彬;李轶;林琳;李艳 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种编队卫星相对轨道变化估计方法、估计装置，不依赖星间测量链路的高精度相对轨道根数估计，通过地面上注目标星轨道根数参数进行实时外推计算，并提出基于相对轨道运动学的递推滤波算法对长周期漂移项进行在线估计，在星间测量不可行的情况下解决了相对轨道变化的高精度估计难题，实现了不依赖星间测量链路的高精度相对轨道根数估计。
一种编队卫星相对轨道变化估计方法装置

[发明专利]基于零运动优化的CMG群回标称构型控制方法、系统及介质-CN202010600011.9有效
发明人：雷拥军;刘其睿;刘洁;王淑一;关新;张科备 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-06-28 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：基于零运动优化的CMG群回标称构型控制方法、系统及介质，属于航天器姿态控制技术领域，本发明方法包括：首先根据框架角偏差应用零运动计算框架角速度参考值；然后根据框架角偏差矢量长度的大小设置动态的回标称调整因子值使综合后的框架角速度在大框架角偏差时较大，而在小框架角偏差时取较小的数值。采用该方法很好地解决了卫星不影响正常控制的情况下CMG群框架角快速调整到标称位置的问题。本发明针对CMG群多冗余度情况，利用不同零空间向量组合以零运动方式实现CMG回标称高效性与快速性，解决了现有技术未解决的敏捷卫星控制力矩陀螺框架角快速回标称位置的问题。
基于运动优化 cmg 标称构型控制方法系统介质

[发明专利]非线性扰动下无拖曳动力学协调条件确定方法及控制方法-CN202210345639.8在审
发明人：苟兴宇;邹奎;王丽娇;刘其睿;蒋庆华;李明群;王绍凯;陶佳伟;李声涛 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种非线性扰动下无拖曳动力学协调条件确定方法及控制方法，首先，建立位移模式单自由度无拖曳控制动力学方程及负刚度力加速度函数；随后，给出建造位移模式无拖曳控制系统的基本动力学协调条件；在不满足基本动力学协调条件的情况下，从位移模式单自由度无拖曳控制动力学方程退化得到一个切换动力学方程；通过建立该切换动力学方程的Hamilton函数，导出切换动力学方程的全局动力学分界线相轨迹的解析表达式，形象地给出了无拖曳推力器最大推力不足时的位移模式无拖曳控制让步动力学协调条件；最后，在位移模式单自由度无拖曳控制满足让步动力学协调条件的情况下，给出避免指令推力为最大推力的检验质量初始状态及指令状态设置方法。
非线性扰动拖曳动力学协调条件确定方法控制

[发明专利]一种有利于热平衡的航天器对日定向目标坐标系确定方法-CN201910563527.8有效
发明人： 刘其睿;王淑一;袁利;谌颖;车汝才;李文博;高进;张怡;何海锋;葛莹;王丽娇;吴倩;吕文华 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种有利于热平衡的航天器对日定向目标坐标系确定方法，包括步骤如下：(1)确定对日定向目标坐标系中卫星标称姿态时星本体三轴中需要分别指向太阳矢量和地心矢量的轴，并确定优先方向；以优先方向为基准计算对日定向目标坐标系中星本体三轴标称方向的矢量表示；(2)根据太阳矢量和地心矢量在卫星姿态规定的参考坐标系的分量表示和调整矩阵，给出对日定向目标坐标系相对于参考坐标系的转换矩阵表达式。在保证卫星固定帆板面对日定向功能的基础上，当卫星沿本发明的方法确定的对日定向目标坐标系姿态飞行时，某一侧面将始终面向冷空间。
一种有利于平衡航天器对日定向目标坐标系确定方法

[发明专利]一种机动过程中天线预置的高稳定度控制方法-CN201910668429.0有效
发明人： 刘其睿;王淑一;袁利;谌颖;车汝才;陆栋宁;高进;张晋;张怡;葛莹;王丽娇;田科丰;吴倩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2019-07-23 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G05D3/12 文献下载
摘要：一种机动过程中天线预置的高稳定度控制方法，包括步骤如下：(1)在卫星姿态机动开始时向天线发送角度预置指令；(2)在卫星姿态机动期间和姿态机动结束后的稳定控制期间，根据姿态机动目标角度、卫星当前轨道位置和天线接收站位置，实时计算天线理论目标转动角度，并发送给天线用于预置和预置完成后的跟踪。本发明的方法根据天线大角度预置运动时干扰力矩较大而平稳跟踪时干扰力矩较小的特点，将卫星天线预置过程放在姿态机动阶段完成，充分利用卫星姿态机动阶段的高控制带宽和快速调整能力，对天线预置干扰力矩带来的姿态扰动进行快速稳定，避免了天线预置干扰力矩对姿态稳定度的不利影响。
一种机动过程天线预置稳定控制方法

[发明专利]一种适用于载荷凝视成像的多目标观测轨迹智能感知方法-CN201910562407.6有效
发明人：李文博;王淑一;谌颖;汤亮;雷拥军;刘其睿;关新;车汝才;吴倩;高进;张怡;葛莹;王丽娇;何海锋 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：一种适用于载荷凝视成像的多目标观测轨迹智能感知方法，首先建立航天器平台所需观测多目标点的聚类模型，然后基于得到的聚类模型建立观测轨迹感知优化模型，最后根据感知优化模型利用改进的智能蚁群算法进行求解得到最优观测轨迹。本发明方法与现有方法相比，充分考虑了载荷面阵凝视成像任务的特点，所建立的聚类模型能够在保证观测目标数量最多的前提下减少航天器平台的机动次数，另外本发明方法所得到的观测轨迹，充分考虑了时间窗口、航天器平台姿态机动能力等实际约束条件，更加符合工程实际需求。
一种适用于载荷凝视成像多目标观测轨迹智能感知方法

[发明专利]一种控制力矩陀螺组合奇异角动量快速分析方法-CN202010599820.2有效
发明人： 刘其睿;田科丰;关新;刘洁 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-06-28 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：一种控制力矩陀螺组合奇异角动量快速分析方法，属于航天器姿态控制技术领域。本发明包括如下步骤：根据控制力矩陀螺框架角组合值计算对应的组合角动量值和构型矩阵值；根据构型矩阵值计算奇异值和准奇异特征值；根据构型矩阵值和准奇异特征值计算准奇异力矩方向；根据指定的指令力矩值计算力矩可实现度指标。根据框架角组合值快速计算潜在的指令力矩奇异方向，并且提供了一种直观的评价指标用于评估该框架角组合对指定的指令力矩的实现能力。该方法计算量小，无需矩阵求逆或LU分解等复杂求解过程，极适合于在轨实时计算及地面快速分析等实际需求。该方法很好地解决了控制力矩陀螺组合奇异角动量快速分析的问题。
一种控制力矩陀螺组合奇异角动量快速分析方法

[发明专利]一种利用星敏信息姿态重置的航天器姿态机动稳定方法-CN201910562456.X有效
发明人： 刘其睿;王淑一;袁利;谌颖;车汝才;高进;张晋;张怡;刘洁;田科丰;葛莹;王丽娇;吕文华 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明一种利用星敏信息姿态重置的航天器姿态机动稳定方法，包括如下步骤：(1)使用陀螺输出积分进行角速度估计和姿态预估；(2)进行卫星是否机动到位判断；(3)若步骤(2)中判断卫星未机动到位，则转入步骤(6)；否则判断是否已进行星敏姿态重置，若是转入步骤(4)，若否转入步骤(5)；(4)进行姿态滤波修正计算，得到滤波修正后的姿态四元数，转入步骤(6)；(5)进行定姿姿态重置计算，得到重置后的姿态四元数，转入步骤(6)；(6)根据预定的目标姿态和目标角速度，使用当前的角速度估计值和姿态估计值进行控制计算，得到控制力矩，并施加于星体上进行稳定控制。
一种利用信息姿态重置航天器机动稳定方法

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