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[发明专利]一种航天器集群动态避障与智能博弈方法-CN202310685389.7在审
发明人：刘闯;余卫倬;岳晓奎;吕佰梁;黄盘兴 -专利权人：西北工业大学;西北工业大学深圳研究院
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种航天器集群动态避障与智能博弈方法，包括：S1：考虑以运行在圆轨道上的虚拟航天器为参考航天器，建立坐标系；S2：在坐标系下，对航天器集群和目标进行相对运动动力学建模，得到描述虚拟航天器和航天器集群的相对运动动力学模型；S3：获取航天器集群中各子航天器在坐标系下的坐标数据；S4：根据运动力学模型和坐标数据，确定各子航天器与障碍物之间的距离；S5：判断是否存在距离大于预设阈值的情况，若是，进入S6，否则，进入S7；S6：根据基于人工势场法确定的各子航天器与目标间的引力关系和各子航天器与障碍物间的斥力关系，驱动航天器集群达到围捕状态；S7：利用智能围捕策略对目标障碍物进行围捕。
一种航天器集群动态智能博弈方法

[发明专利]一种航天器协同观测与容错抗干扰控制方法-CN202111173687.5有效
发明人：刘闯;吕佰梁;岳晓奎;代洪华 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种航天器协同观测与容错抗干扰控制方法，包括：根据外界干扰、测量误差、执行机构故障同时存在的航天器姿态动力学系统模型，引入姿态、故障、干扰协同观测器，实现容错抗干扰控制器的设计，进而构造闭环系统状态方程，设计Lyapunov函数，推导输入受限情况下闭环系统二次稳定且输出满足鲁棒H∞性能约束的充分条件，通过MATLAB工具箱求解控制器和观测器增益矩阵并代入闭环系统达到稳定状态。本发明解决了在测量误差、外界干扰、执行机构故障及饱和受限等复杂情形下，航天器的姿态、故障、干扰协同观测与高精高稳姿态控制问题。本发明用于航天器姿态稳定控制领域。
一种航天器协同观测容错抗干扰控制方法

[发明专利]一种大型航天器刚柔软混合式仿生隔振机构及方法-CN202310423521.7在审
发明人：岳晓奎;吕佰梁;刘闯;欧阳辰昊;代洪华 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： F16F15/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种大型航天器刚柔软混合式仿生隔振机构及方法，主要包括刚体支撑机构(1)，柔性连接附件(2，3)，软体末端附着面(4)及分层振动控制器。其中柔性连接附件包括弹簧阻尼器(2)和记忆形状合金阻尼器(3)。该机构取材于自然界高稳定性动物、昆虫肢体组织结构进行基本设计，隔振结构主体采用刚性机构为支撑模拟生物体骨骼特性，以柔性结构为层级连接模拟生物体神经韧带，以软体结构为末端附着面模拟生物体肌肉皮肤，用于航天器平台与载荷间多层级混合隔振与分结构互补控制。相比于传统的隔振结构平台与载荷间柔性软接触，具有更高的稳定性和更好的隔振效果，且软体末端可根据任务需求进行形状变化，适应性更强。
一种大型航天器柔软混合式仿生机构方法

[发明专利]一种航天器轨道-姿态-模态信息观测与扰动估计方法-CN202210379280.6在审
发明人：刘闯;吕佰梁;岳晓奎;代洪华;张剑桥 -专利权人：西北工业大学深圳研究院;西北工业大学
申请日： 2022-04-12 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种航天器轨道‑姿态‑模态信息观测与扰动估计方法，属于大型航天器稳定控制技术领域，本发明建立大型航天器轨道‑姿态‑振动一体化动力学模型，引入信息观测与综合扰动估计器，进行轨道、姿态、模态、扰动信息的实时观测与反馈补偿，实现控制器的设计，从而克服大型航天器在轨装配动力学特性的跨度性变化导致的控制系统性能下降，使得航天器轨道‑姿态‑振动一体化控制鲁棒性更强、组装过程更可靠、精度更高，进而显著提升在轨装配效率。
一种航天器轨道姿态信息观测扰动估计方法

[发明专利]一种大型航天器在轨装配的姿轨振一体化建模方法-CN202210379292.9在审
发明人：刘闯;马怡青;张剑桥;代洪华;岳晓奎;吕佰梁 -专利权人：西北工业大学;西北工业大学深圳研究院
申请日： 2022-04-12 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了大型航天器在轨装配的姿轨振一体化建模方法，包括：S1、进行结构振动动态演变特性分析；S2、进行建模假设，并定义所需矢量；S3、根据动态演变特性分析结果，进行大型结构振动特性变化与姿轨运动耦合作用机理分析；S4、基于所需矢量，根据振动、姿态和轨道三者的耦合效应，建立本体坐标系下的动力学方程组；S5、定义对偶矩阵，并根据动力学方程组构建航天器在轨装配时基于对偶四元数的航天器轨道‑姿态‑振动一体化动力学模型。本发明充分分析振动特性变化与姿轨运动的相互作用机制建立轨道‑姿态‑振动一体化模型，充分凸显大型航天器轨道‑姿态‑振动相互耦合的动力学特性，更加便于动力学特性的分析，进而产生更好的控制效果。
一种大型航天器装配姿轨振一体化建模方法