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[发明专利]一种TD3软强化学习航天器姿态控制方法及计算机可读介质-CN202310710449.6在审
发明人：黄頔;朱泽昆;左玉弟;王志富;曾国强;高玉东;李志军 -专利权人：武汉大学;湖北珞珈实验室
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明提出了一种TD3软强化学习航天器姿态控制方法及计算机可读介质。本发明构建改进的TD3‑SAC算法网络，通过改进的TD3‑SAC算法网络生成当前时刻航天器的控制动作，将当前时刻航天器姿态的状态数据、当前时刻航天器的控制动作通过龙格库塔数值分析方法计算，得到下一时刻航天器姿态的状态数据；通过改进的奖励函数模型计算得到当前时刻的奖励值；目标网络根据当前时刻航天器姿态的状态数据、当前时刻航天器的控制动作、下一时刻航天器姿态的状态数据以及当前时刻的奖励值，分别更新策略网络、改进的价值网络。本发明通过共享缓冲区进行学习，在节省了计算资源的同时，也能够实现更高效的学习和更快的收敛速度，从而提升航天器姿态控制性能。
一种 td3 强化学习航天器姿态控制方法计算机可读介质

[发明专利]一种PID软强化学习航天器姿态控制方法及计算机可读介质-CN202310707633.5在审
发明人：黄頔;朱泽昆;左玉弟;王志富;曾国强;高玉东;李志军 -专利权人：武汉大学;湖北珞珈实验室
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明提出了一种PID软强化学习航天器姿态控制方法及计算机可读介质。本发明构建改进的SAC算法网络，通过改进的SAC算法网络生成当前时刻航天器的控制动作，将当前时刻航天器姿态的状态数据、当前时刻航天器的控制动作通过龙格库塔数值分析方法计算，得到下一时刻航天器姿态的状态数据；通过改进的奖励函数模型计算得到当前时刻的奖励值；目标网络根据当前时刻航天器姿态的状态数据、当前时刻航天器的控制动作、下一时刻航天器姿态的状态数据以及当前时刻的奖励值，分别更新策略网络、价值网络。本发明缩短SAC算法的学习时间，即使在参数发生变化的情况下，算法依然能够保持较好的控制性能，在实际应用中，航天器可以在较短时间内实现姿态稳定。
一种 pid 强化学习航天器姿态控制方法计算机可读介质

[发明专利]一种遥感卫星对天指向姿态控制方法及计算机可读介质-CN202310709865.4在审
发明人：黄頔;高宏韬;王志富;曾国强;朱泽昆;高玉东;左玉弟;李志军 -专利权人：武汉大学;湖北珞珈实验室
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明提出了一种遥感卫星对天指向姿态控制方法及计算机可读介质。本发明获取星/地相机配置和先验信息，得到星/地相机的日/地遮蔽角和安装矩阵，根据当前时刻和轨道信息，获取卫星指向地心和太阳的方向矢量；计算卫星对天指向时卫星本体系相对惯性系的期望姿态四元数，并实现卫星对天指向时姿态收敛；结合在轨标定要求及约束，获取推扫角速度、推扫角方向以及推扫时长，并确定旋转欧拉轴，获得卫星对天推扫时的期望姿态四元数和角速度，卫星进行对天推扫。本发明可避免太阳光及地球反射的杂散光对星/地相机同时成像的影响，更适用于线阵地相机推扫成像后遥感图像的处理，满足了遥感卫星星/地相机夹角在轨标定的需求。
一种遥感卫星指向姿态控制方法计算机可读介质

[发明专利]一种姿态快速机动的高精度遥感小卫星的控制系统设计方法-CN202111284653.3有效
发明人：黄頔;曾国强;高玉东;左玉弟;李志军;孙恒青;夏先齐 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种姿态快速机动的高精度遥感小卫星的姿态控制系统设计方法，包括：(1)以任务为导向的差异化执行机构选型配置，使得卫星既能够实现常态化低能耗的三轴稳定姿态控制，又在惯常机动方向上能进行姿态快速机动。(2)具有先验自控状态信息的小卫星姿态确定传感器配置，在已知卫星常态化姿态任务模式的条件下，以卫星姿态确定精度要求和相对主要亮天体的角位置关系，确定姿态传感器的安装位置和性能指标，确保卫星时刻具备高精度姿态确定能力。(3)差异化执行机构的系统姿态控制算法配置，使得卫星能满足姿态快速机动的同时，保证高稳定度的控制。本发明保证了卫星在指定时间内完成姿态快速机动，也保证卫星姿态的高稳定度控制。
一种姿态快速机动高精度遥感卫星控制系统设计方法

[发明专利]一种高精度智能遥感小卫星的实现方法-CN202111283279.5有效
发明人：龚健雅;曾国强;高玉东;左玉弟;黄頔;李志军;孙恒青;夏先齐 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01S19/37 文献下载
摘要：本发明提供一种高精度智能遥感小卫星的实现方法，在小卫星平台上即可实现高精度图像定位、高分辨率成像、单线阵立体测绘成像及在轨智能处理、自主任务规划等功能。与之前的技术相比，本发明具有功能密度高、质量体积小、敏捷机动性强、定位精度高、智能化等优点，可促进同类型卫星技术的发展，为实现航天产品向轻小型化、高精度、智能化、批量化方向发展提供技术支持。
一种高精度智能遥感卫星实现方法

[发明专利]一种亚角秒级的遥感卫星高精度姿态确定设计与实现方法-CN202111282863.9有效
发明人：高玉东;曾国强;黄頔;左玉弟;孙恒青;李志军;夏先齐 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种亚角秒级的遥感卫星高精度姿态确定设计与实现方法。在高分辨光学载荷背板上共基准固连安装高精度星相机、星敏感器、测振陀螺测量设备，在卫星平台上安装三轴光纤陀螺。上述设备联同高分辨率光学载荷一起均采用统一的高精度时间基准。先利用星敏感器和三轴光纤陀螺进行在轨实时组合定姿，定姿精度在轨实时达到角秒量级，再利用高精度星相机、测振陀螺测量数据和星敏感器进行地面的高精度组合定姿，定姿精度最终达到亚角秒级。本发明可使姿态确定的精度和稳定度同时提升一个数量级，而且细化到光学载荷每行扫描成像时每个成像像素点都可实现亚角秒定姿精度，非常适用于光学遥感卫星的无控制点的高精度几何定位需求。
一种亚角秒级遥感卫星高精度姿态确定设计实现方法

[发明专利]一种敏捷光学遥感卫星星/地相机夹角在轨标定方法-CN202111282892.5有效
发明人：曾国强;黄頔;张治兴;左玉弟;高玉东;李志军;孙恒青;夏先齐 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种敏捷光学遥感卫星星/地相机夹角在轨标定方法。首先通过敏捷遥感卫星的快速姿态机动能力，实现星/地相机分别对预定天区恒星目标进行成像，然后对地相机推扫星图进行处理，得到恒星在地相机测量坐标系内的观测矢量，再基于恒星物方、像方信息，计算观测时刻星/地相机在惯性系下的姿态，通过计算地相机到星相机的安装矩阵来确定星/地相机夹角，使用多组同帧观测星图对相机间夹角进行标定，可以满足敏捷遥感测绘卫星全球高精度无控定位需求。
一种敏捷光学遥感卫星相机夹角标定方法

[发明专利]一种遥感卫星在轨实时高速图像智能处理装置-CN202111259040.4有效
发明人： 左玉弟;李志军;曾国强;高玉东;黄頔;孙恒青;夏先齐 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-10-28 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G06T1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种遥感卫星在轨实时高速图像智能处理装置，包括数据接收模块、AGX处理模块、配置管理模块、通信管理模块和供电模块。本发明提供的装置能够实现卫星图像的在轨高效、实时智能处理，可大幅提高遥感卫星的在轨工作效率和使用效能；而且可以将地面定标结果与人工智能算法进行融合、优化并实时上注更新，完成人工智能算法与定量遥感的在轨融合，实现卫星在轨的图像数据流切片、异常目标实时检测及敏感目标变化实时感知等功能。
一种遥感卫星实时高速图像智能处理装置

[发明专利]一种实时测定光轴指向的空间单镜头立体测绘相机-CN201910892372.2有效
发明人：金光;樊星皓;左玉弟 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： G01C11/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种实时测定光轴指向角度的立体测绘相机，包括镜筒,设置在镜筒内壁一端的平面反射镜,平面反射镜能够通过反射镜转动机构改变平面反射镜的工作角度、激光测距仪组设置在安装平面反射镜的镜筒端部的内壁上；光学镜头设置在镜筒内，成像探测器设置在安装光学镜头的镜筒端部的内壁上，光学镜头设置在平面反射镜和成像探测器之间，星敏感器设置在安装光学镜头的镜筒端部的外壁上。本发明的特点是可使用轻量化的单镜头测绘相机实现高定位精度的、可变基高比的灵活测绘，特别适用于高定位精度的轻小型立体测绘卫星。
一种实时测定光轴指向空间镜头立体测绘相机

[发明专利]一种应用于飞行器惯组的高精度转位锁紧机构-CN202110275240.2在审
发明人： 左玉弟;曾国强;高玉东;黄頔;孙恒青;李志军 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-03-15 - 公布日： 2021-07-09 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明属于惯性测试装置技术领域，公开了一种应用于飞行器惯组的高精度转位锁紧机构，包括驱动组件、回转轴、结构框架、编码器、电磁失电制动器；回转轴安装在结构框架中，回转轴的两端分别与编码器、电磁失电制动器同轴连接；回转轴在驱动组件的驱动下转动，并带动连接在回转轴上的惯组沿回转轴的中心线回转；编码器用于获取回转轴和惯组对应的角度转动位置信息；电磁失电制动器用于锁紧回转轴。本发明解决了现有技术中飞行器惯组转位锁紧机构的精度较低、可靠性较低、质量较大的问题，能够有效提高飞行器的制导精度。
一种应用于飞行器高精度转位锁紧机构

[发明专利]敏捷卫星姿态往复快速摆动的执行机构配置及控制方法-CN201910091466.X有效
发明人：黄頔;曾国强;左玉弟;高玉东 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-01-30 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： B64G1/28 文献下载
摘要：本发明公开了敏捷卫星姿态往复快速摆动的执行机构配置及控制方法，所述执行机构设置为复合姿态控制执行机构，包括控制力矩陀螺以及反作用飞轮，所述控制力矩陀螺以及反作用飞轮的数量均设置为两个，以敏捷卫星平台为中心构建直角三维坐标系Oxyz，两个所述反作用飞轮分别安装在y,z轴上且其转子转动正方向分别朝向y,z轴负方向，两个所述控制力矩陀螺的框架轴安装方向与y轴平行，且构成双控制力矩陀螺结构，其输出的控制力矩作用在x轴方向。其控制方法包括构建动力学、运动学方程以及设计控制器，继而控制卫星的姿态机动。上述执行机构配置及控制方法有效实现了卫星姿态大角度往复快速摆动。
敏捷卫星姿态往复快速摆动执行机构配置控制方法

[发明专利]一种新型单镜头立体测绘装置及测绘方法-CN201910891709.8在审
发明人：金光;樊星皓;左玉弟 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： G01C11/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种新型单镜头立体测绘装置及测绘方法，包括可转动的平面反射镜以及成像探测器，光学镜头设置在平面反射镜以及成像探测器之间，两个星敏感器分别设置在平面反射镜和相机镜筒上。在初始测量时刻，相机前视θ
平面反射镜测绘成像探测器相机立体测绘区域成像测量单镜头高定位前视光学镜头后期处理相机镜筒星敏感器转动平面反射镜可变基可转动轻量化成像图像卫星飞行灵活

[发明专利]一种用恒星标定光轴指向的空间单镜头立体测绘相机-CN201910892023.0在审
发明人：金光;樊星皓;左玉弟 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： G01C11/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种用恒星标定光轴指向的空间单镜头立体测绘相机，包括镜筒,设置在镜筒内壁一端的平面反射镜,平面反射镜能够通过反射镜转动机构改变平面反射镜的工作角度；光学镜头设置在镜筒内壁另一端，成像探测器设置在安装光学镜头的镜筒端部的内壁上，光学镜头设置在平面反射镜和成像探测器之间，星敏感器A设置在安装光学镜头的镜筒端部的外壁上，星敏感器B设置在与平面反射镜的反射面相反的另一面上。本发明的特点是可以通过恒星对单镜头测绘相机内部光轴精度和平面反射镜转动角度的测定，能够测定相机的实时光轴指向，提高测绘相机的地面定位精度。
平面反射镜光学镜头相机成像探测器反射镜转动光轴指向镜筒端部镜筒内壁星敏感器单镜头恒星测绘立体测绘反射面标定光轴镜筒内壁外壁

[发明专利]一种基于整星快摆的超大幅宽成像方法-CN201910092092.3在审
发明人：曾国强;左玉弟;高玉东;黄頔 -专利权人：武汉大学
申请日： 2019-01-30 - 公布日： 2019-05-31 - 主分类号： G02B17/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于整星快摆的超大幅宽成像方法，首先设置敏捷卫星的控制参数，设整星回摆至初始位置，完成一个钟摆的最长时限为t_max,设卫星从角速度为0开始成像，到回摆至再次开始成像位置的时间为t，则设置敏捷卫星的控制参数时，使t＜t_max，敏捷卫星运行时设置输入满足上述条件的控制参数，然后将控制参数输入敏捷卫星的姿态摆动控制组件，通过姿态摆动控制组件控制敏捷卫星进行快速往复摆动，通过搭载于其上的光学相机进行对地观测，完成多个无缝连续的成像条带，继而实现超大幅宽无缝连续成像，所述基于整星快摆的超大幅宽成像方法，有效实现对地目标的超大幅宽无缝连续机动成像，且具有机动性强、效率高、分辨率高的优点。
敏捷卫星成像幅宽控制参数无缝连续摆动控制回摆成像位置对地观测光学相机机动性强往复摆动有效实现组件控制成像条运行时分辨率钟摆卫星

[发明专利]一种空间光学遥感器次镜调焦柔性运动机构-CN201611236275.0有效
发明人：李宗轩;左玉弟;解鹏 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2016-12-28 - 公布日： 2019-03-05 - 主分类号： G02B7/04 文献下载
摘要：本发明涉及的一种空间光学遥感器次镜调焦柔性运动机构，属于空间光学遥感技术领域。本发明的调焦柔性运动机构，包括：外壳，盖在外壳上的顶盖，设置在外壳内的次镜柔性支撑组件、柔性驱动机构组件和柔性导向机构组件，以及设置在外壳外的电机——丝杠组件。该调焦柔性运动机构，在对空间光学遥感器的次镜实现高刚度、高强度、高稳定性、高面形精度支撑的前提下，保证在低温环境下工作时，能够无空回、无卡滞、精确的实现次镜的光学调焦，并满足光学设计提出的次镜相对于主镜的偏心、倾斜等位置精度要求，加工工艺与装配过程简单，工作可靠，免除维护过程。
一种空间光学遥感器次镜调焦柔性运动机构

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