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[发明专利]自主实时反馈补偿姿控喷气影响的高精度轨控方法及系统-CN202010120459.0有效
发明人：郭正勇;朱虹;王静吉;丰保民;叶利军;黄京梅;戴维宗;修艳红;刘笑;邵志杰;陈敏花 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-26 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种自主实时反馈补偿姿控喷气影响的高精度轨控方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：(1)预设本次轨道控制喷气剩余时长为L；(2)得到当前控制周期轨控推力器的喷气时长；(3)星上根据当前控制周期的卫星姿态角计算当前控制周期内轨控推力器工作产生的等效轨控时长；(4)得到下次轨道控制喷气剩余时长；(5)判断下次轨道控制喷气剩余时长与轨控推力器的最小脉冲宽度的大小。本发明结合当前卫星的三轴姿态信息，实时计算出当前姿控喷气对轨道的作用，并更新当前的轨控喷气策略对姿控喷气产生的作用进行补偿，从而实现对卫星轨道的精确控制。
自主实时反馈补偿喷气影响高精度方法系统

[发明专利]一种无跟瞄条件下的相对指向跟踪控制方法-CN202310277785.6在审
发明人：梁巨平;戴维宗;郭正勇;陈银河;万海音;朱文山;丰保民 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2023-03-21 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本申请公开了一种无跟瞄条件下的相对指向跟踪控制方法，包括：测量追踪星和目标星的当前轨道参数，外推得到未来轨道参数；计算追踪星和目标星之间的相对位置和指向角数据；拟合得到拟合参数和相应的时间参数并发送给追踪星，根据拟合参数和时间参数计算相对指向角、相对指向角速度以及相对指向角加速度；根据起始时刻的相对指向角进行姿态偏置，当星上时间运行到相对指向角曲线的起始时刻，控制追踪星指向跟踪目标星直至相对指向角曲线的结束时刻，最后调整追踪星的飞行姿态回到对地指向姿态。本申请的无跟瞄条件下的相对指向跟踪控制方法，能够在星上跟瞄设备失效的情况下，实现星上自主的相对指向控制，保证星上载荷正常执行任务。
一种条件下相对指向跟踪控制方法

[发明专利]空间光学跟瞄与GNC系统联试方法-CN202211104334.4在审
发明人： 戴维宗;丰保民;张朝兴;黄京梅;孟其琛;朱文山;陈占胜;邵志杰;刘笑;梁巨平 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G05B15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间光学跟瞄与GNC系统联试方法，该方法包括：将带有二维机构的光学跟瞄设备安装在二维转台上，并通过平行光管提供无穷远的光学目标；通过GNC试验系统提供光学跟瞄理论测量值；由光学跟瞄理论测量值到转台转角的映射方程得到转台指令并发送到转台上位机，以驱动转台运动；光学跟瞄设备正常跟踪光学目标后，将测量得到的角度信息通过串口发送给星载计算机；星载计算机以此测量数据为基础，进行相对导航、制导验证试验，并将导航输出结果与仿真数据进行对比，以评估相对导航精度。本发明可以更全面的、准确的验证GNC系统对光学跟瞄设备的使用情况，同时也可以评估光学跟瞄设备实际工况下的测量精度。
空间光学 gnc 系统方法

[发明专利]运用于控制系统的双重超实时快速仿真测试系统及方法-CN202010144803.X有效
发明人：陈银河;张小伟;王静吉;向坤;戴维宗;孟其琛;张朝兴;黄京梅;刘笑;梁巨平 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-03-04 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明根据在轨自主导航制导任务特点及其对仿真快速性的要求，提供一种运用于控制系统的双重超实时快速仿真测试系统，通过虚拟计算机、动力学模型、数据总线和协同仿真模块实现硬件超实时+软件超实时双重超实时嵌套方式的仿真；其中硬件超实时面向任务全过程的GNC系统闭环回路模拟，普适性强，仿真精度高；软件超实时面向任务自由运行阶段的快速状态递推，仿真加速比高。本发明能够综合两者优势，仿真过程中两种超实时方式协调配合使用可有效加快仿真进程，满足试验快速性要求。
运用于控制系统双重实时快速仿真测试系统方法

[发明专利]一种小视场相机与星敏测量基准同步的天文标定方法-CN202211714550.0在审
发明人：邵志杰;刘笑;孟其琛;郭正勇;戴维宗;丰保民;黄业平;沈庆丰 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种小视场相机与星敏测量基准同步的天文标定方法，包括以下步骤：S1、采用天基小视场相机和星敏同时曝光扫描各自视场对应的天区，获取小视场相机拍摄的期望恒星图像和星敏测量坐标系下的卫星惯性四元数；S2、星敏分别根据天基小视场相机与星敏的测量信息计算恒星在星敏测量坐标系和天基小视场相机测量坐标系中的恒星矢量坐标；S3、通过最优估计算法计算天基小视场相机和星敏的测量偏差角的估计值；S4、设置步骤S3估计算法的限制条件，包括对所述估计值限幅以及对估计算法计时。本发明辨识精度高，辨识数据可直接用于下一次的载荷任务，提高定姿以及任务精度，具有较强的工程实用性。
一种视场相机测量基准同步天文标定方法

[发明专利]一种多目标自主交会任务规划方法-CN202211688514.1在审
发明人：黄京梅;梁巨平;戴维宗;万海音;程仿;丰保民;郭正勇;邵志杰;王静吉 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种多目标自主交会任务规划方法，包括以下步骤：S1、获取目标卫星轨道，以多目标交会的总时间和燃耗最优为约束条件，建立服务卫星与多目标卫星间交会的规划模型；S2、对所述规划模型进行两层实时任务规划，分别寻找最优任务序列及寻找最优时间分配序列。本文提出的方法通过两步寻优算法分别得到指定时间和最优燃耗约束下的最优多目标交会序列及时间分配，减小了卫星在轨的任务规划计算复杂度，提高了实时任务规划的效率，适用于航天器在轨自主进行，具有工程可实现的意义。
一种多目标自主交会任务规划方法

[发明专利]一种基于GNSS的跟瞄测量误差在轨标定方法-CN202211699481.0在审
发明人：郭正勇;黄京梅;梁巨平;戴维宗;程仿;刘铭扬;陈占胜;徐晨露;张峰;孙行 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G01S19/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于GNSS的跟瞄测量误差在轨标定方法，通过利用双星GNSS差分数据计算两星之间的相对位置关系，并以此作为跟瞄测量标定的参考值，计算获得星载跟瞄雷达的测量误差，并通过进一步拟合获得星载跟瞄雷达测量误差与太阳位置之间的对应关系，用于地面注数修正补偿。本发明减小了跟瞄雷达测量系统误差的影响，提高跟瞄雷达在轨测量的精度，可满足近距离双星伴飞任务的高精度相对测量需求。
一种基于 gnss 测量误差标定方法

[发明专利]一种空间飞行器角动量偏置的高动态姿态跟踪控制方法-CN202211634553.3在审
发明人：郭正勇;尹俊雄;黄京梅;梁巨平;戴维宗;刘铭扬;徐晨露;张峰 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： B64G1/28 文献下载
摘要：本发明提供一种空间飞行器角动量偏置的高动态姿态跟踪控制方法，其包含：步骤S1、根据飞行器姿态机动需要达到的最大角速度，计算动量轮所需要提供的最大角动量；步骤S2、根据飞行器的动量轮能够提供的角动量能力，计算所需要的偏置角动量；步骤S3、根据需要偏置的角动量和推力器的安装布局、质心位置等信息，分别计算三轴喷气卸载的脉宽总时长；步骤S4、利用动量轮进行姿态闭环稳定控制，推力器开环控制，分别对单轴按一定脉宽与时间间隔执行喷气脉宽指令；步骤S5、分别计算前馈控制力矩和反馈控制力矩，生成给控制力矩陀螺的力矩指令，进行大角速度姿态机动控制。其充分利用了飞行器动量轮的角动量能力，有效提高了姿态控制系统的控制精度。
一种空间飞行器角动量偏置动态姿态跟踪控制方法

[发明专利]一种高动态下相对导航的时间对准与补偿方法-CN202211274599.9在审
发明人：梁巨平;黄京梅;丰保民;孟其琛;戴维宗;邵志杰;郭正勇 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种高动态下相对导航的时间对准与补偿方法，包括：步骤S1、获取卫星姿态数据，跟瞄测量数据和跟瞄测量数据时戳；步骤S2、将卫星姿态数据递推对齐到跟瞄测量数据时戳；步骤S3、将时间对齐后的卫星姿态数据和跟瞄测量数据作为量测输入进行相对导航滤波解算，得到对应于跟瞄测量数据时戳的轨道坐标系下，目标星相对于追踪星的相对位置和相对速度；步骤S4、将相对位置和相对速度作为初始值，以CW解析解作为递推方程，对初始值进行递推至当前解算时刻，得到补偿后的目标星相对于追踪星的相对位置和相对速度。本发明能够有效的减小由于跟瞄测量数据时延带来的相对测量误差，提高相对导航精度和相对指向精度。
一种动态相对导航时间对准补偿方法

[发明专利]一种陀螺仪死区的在线辨识方法-CN202110203861.X有效
发明人：陈银河;王静吉;张小伟;叶立军;丰保民;向坤;袁彦红;戴维宗;孟其琛 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2021-02-23 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种陀螺仪死区的在线辨识方法，包含以下步骤：确认陀螺仪已处于在线使用的状态；根据卫星运行轨道可选用利用轨道角速度或利用卫星在单陀螺基准下的运动特性去辨识出陀螺仪的死区；其中，所述利用轨道角速度辨识出陀螺仪的死区，是通过姿态偏置，让轨道角速度在陀螺仪IRA上产生一个分量，不断增大卫星与待测轴的偏置角度，直至陀螺仪敏感出轨道角速度；所述利用卫星在单陀螺基准下的运动特性辨识出陀螺仪的死区，是在单陀螺基准下，使用陀螺积分算法进行姿态控制。本发明可以不借助测试转台，对在轨卫星的陀螺仪死区进行辨识，具有技术优势和推广价值。
一种陀螺仪死区在线辨识方法

[发明专利]一种大尺度六自由度相对位姿模拟精度的自动化标定方法-CN201910556800.4有效
发明人： 戴维宗;邵志杰;张朝兴;王静吉;张小伟 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2019-06-25 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种大尺度六自由度相对位姿模拟精度的自动化标定方法，首先将模拟两星相对运动在轨工况的两个六自由度转台作为模拟器，并建立世界坐标系，建立非共线非共面的固定测量点构成的转站基准，并得到转站基准中各个固定测量点在世界坐标系中的坐标转换矩阵，然后分别测量模拟器中两个六自由度转台的负载安装台面中心的位置误差、平动误差、直线标定误差、垂直度误差，两个六自由度转台内环轴、中环轴、外环轴的轴系垂直度误差，完成大尺度六自由度相对位姿模拟精度的自动化标定。
一种尺度自由度相对模拟精度自动化标定方法

[发明专利]一种基于离散喷气的飞轮角动量自主卸载方法-CN201811504178.4有效
发明人：郭正勇;朱虹;王静吉;丰保民;黄京梅;戴维宗;修艳红 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-12-10 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于离散喷气的飞轮角动量自主卸载方法，包括如下步骤：计算卫星本体角动量；确定飞轮角动量卸载阈值；计算卸载推力器每次喷气时长；计算推力器每次卸载喷气的间隔时间；计算推力器卸载喷气的次数。通过给出了通过根据飞轮的转速计算卫星角动量，并根据推力器的安装布局及卫星姿态控制精度和稳定度的要求，选择卸载的推力器、推力器喷气的时间宽度、喷气间隔时间、喷气次数。本发明基于采用推力器离散“点喷”自主角动量卸载技术，可保证在满足姿态控制精度的前提下，自主实现角动量卸载，提高了卫星在轨自主运行能力。
一种基于离散喷气飞轮角动量自主卸载方法

[发明专利]一种空间光学相对测量设备自主安全控制方法-CN202010903949.8有效
发明人：张朝兴;邵志杰;孙尚;戴维宗;王静吉;袁彦红;张小伟 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-09-01 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： H04N5/232 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间光学相对测量设备自主安全控制方法，该方法包含：S1、确定太阳在空间光学相对测量设备运行轨道面的相对位置，以太阳面内角表示；S2、计算空间光学相对测量设备的光轴与所述步骤S1中的太阳面内角之间的夹角，以太阳入射角表示；S3、根据所述太阳入射角与所述空间光学相对测量设备的太阳保护角阈值的大小关系，执行相应的模式状态。其优点是：该方法合理运用太阳面内角、太阳入射角以及太阳保护角阈值之间的关系，满足了空间相对测量设备在轨运行安全工作需求，该方法原理清晰、实现方便，便于适用于在轨工作，能够确保空间相对测量设备的工作安全。
一种空间光学相对测量设备自主安全控制方法

[发明专利]一种基于CW方程的解耦变增益自主相对导航方法-CN202010116789.2有效
发明人：刘笑;张小伟;王静吉;万海音;向坤;张朝兴;梁巨平;陈银河;陈敏花;戴维宗 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-25 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于CW方程的解耦变增益自主相对导航方法，包括如下步骤：步骤一：建立追踪星轨道直角坐标系，作为相对导航的参考直角坐标系，建立该坐标系下CW方程，作为状态方程；步骤二：将星上雷达直接测量的星间数据转换到参考直角坐标系下，建立观测方程；步骤三：忽略轨道角速度的平方及其高阶项，分别对状态方程和观测方程进行解耦，设计解耦后各轴独立的卡尔曼滤波器，所述的卡尔曼滤波器为建立在参考直角坐标系下的标准线性系统；步骤四：在上述卡尔曼滤波器的基础上设计变增益滤波器，进行各轴相对运动状态估计，完成相对导航设计。
一种基于 cw 方程解耦变增益自主相对导航方法

[发明专利]一种多维动态微重力环境模拟方法及系统-CN201811526016.0有效
发明人：邵志杰;张朝兴;王静吉;朱虹;丰保民;戴维宗 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多维动态微重力环境模拟方法及系统，该系统包含：升降架体、翻转工作台、重力平衡机械臂和辅助支撑部件；其中，升降架体的顶端固定设置重力平衡机械臂；翻转工作台滑动设置在升降架体上，可沿竖直方向滑动，且可相对升降架体翻转，用于为空间运动载荷提供安装固定接口；辅助支撑部件一端转动设置在翻转工作台上，另一端与空间运动载荷固定连接；重力平衡机械臂与空间运动载荷通过吊绳连接，其用于构建微重力环境。本发明的方法及系统实现了对多维动态微重力更加稳定、可靠和安全的模拟。
一种多维动态重力环境模拟方法系统

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