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[发明专利]一种飞轮与3台控制力矩陀螺联合姿态机动控制方法-CN202310857065.7在审
发明人：朱庆华;蔡陈生;吴梦旋;操宏磊;于常利;曾红郡;刘斌;唐文国 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞轮与3台控制力矩陀螺联合姿态机动控制方法，包括：获取并根据控制力矩陀螺安装矩阵，绘制奇异面分布图；以飞轮角动量矢量顶点为机动起点，在控制力矩陀螺群动量体内部寻找最大可供使用的角动量运动空间；根据选定的角动量运动起点，反算飞轮补偿所需的偏置转速和对应的控制力矩陀螺群初始框架角；在喷气控制保护下，通过地面注数完成飞轮起旋和所述控制力矩陀螺群初始框架角调整，建立姿态控制的初始状态；保持飞轮转速不变，根据控制力矩陀螺群的角动量运动空间和力矩输出能力，地面注数完成控制力矩和机动角速度限幅设置后，将控制力矩陀螺群接入闭环进行姿态控制。本发明在卫星剩3台控制力矩陀螺时，维持卫星姿态机动。
一种飞轮控制力矩陀螺联合姿态机动方法

[发明专利]一种适用于火星探测的三计算机数据交互与表决方法-CN202010144763.9有效
发明人：刘付成;谭晓宇;秦捷;吴梦璇;何峰;操宏磊 -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： G06F9/54 文献下载
摘要：一种适用于火星探测的三计算机数据交互与表决方法，本发明在星载计算机系统内部单独设置硬件共享内存，各个计算机直接通过CPU芯片与共享内存之间的IO接口访问内存地址获取其他计算机提供的交互信息和写入本机的交互信息；每次写本机的交互信息时同时，按字节依次写入内存三个地址，每次读取其他计算机的交互信息时，按字节从内存三个地址依次读取交互信息，读数结束后再进行3取2的表决，确定最终的交互信息；计算机软件读取到其他计算机软件发送的交互信息后，与本机的信息再进行3取2的表决，按照表决结果更新本机的控制信息，最终完成信息交互，统一三计算机的控制软件运行状态。
一种适用于火星探测计算机数据交互表决方法

[发明专利]振动抑制液电混合式作动器及其控制方法-CN202210087885.8有效
发明人：王坤东;谭思远;朱庆华;顾玥;操宏磊 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： F16F9/18 文献下载
摘要：本发明涉及工业振动抑制领域内的一种振动抑制液电混合式作动器及其控制方法，包括液压阻尼器和音圈电机；液压阻尼器包括主动腔和被动腔，主动腔与被动腔通过阻尼孔连通，填充在主动腔和被动腔内的液体流经阻尼孔时产生液压阻尼，音圈电机包括动子和定子，定子位于被动腔内，动子的一端临近主动腔，动子的另一端延伸至定子内并能够轴向移动；外部输入的高频振动通过液压阻尼器进行抑制，外部输入的低频振动通过音圈电机与液压阻尼器的协同进行抑制。本发明实现被动式减振和主动式减振的复合应用场合，对于高频和低频振动都可以发挥振动抑制作用，具有较宽的振动抑制带宽。
振动抑制混合式作动器及其控制方法

[发明专利]模拟式太阳敏感器的全天区太阳矢量自主捕获控制方法-CN202211565934.0在审
发明人：鲁启东;唐文国;操宏磊;朱庆华;顾玥;许贤峰;刘斌;王继业;张东东;潘耀 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： B64G1/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟式太阳敏感器的全天区太阳矢量自主捕获控制方法，包括：若模拟式太阳敏感器未受到光照或滚动轴太阳角绝对值大于设定阈值γ，则控制所述卫星平台绕滚动轴以恒定转速转动以寻找太阳。滚动轴转动过程中，若滚动轴转动一整圈仍未发现太阳，或滚动轴太阳角已经受控收敛，则开始控制卫星平台绕俯仰轴以恒定转速转动以寻找太阳。俯仰轴转动过程中，若模拟式太阳敏感器受到光照且俯仰轴太阳角绝对值小于或者等于设定阈值γ，则将俯仰轴切换到斜开关线控制律，使俯仰轴太阳角逐渐收敛。本发明解决了0‑1式太阳敏感器易受遮挡或光线反射输出错误太阳方位，导致卫星捕获太阳逻辑错乱的问题。
模拟太阳敏感全天矢量自主捕获控制方法

[发明专利]基于机动工况的递阶饱和控制律角速度限幅动态修正方法-CN202211241824.9在审
发明人：李同顺;操宏磊;朱庆华;秦捷;刘斌;陆丹萍;于常利;陈敏花 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机动工况的递阶饱和控制律角速度限幅动态修正方法，包括：计算姿态机动过程中最大允许的姿态角速度ωmax；根据姿态机动初始时刻，执行机构残余角动量H0和卫星转动惯量矩阵I0，将残余角动量H0转换成初始角速度限幅约束向量ω1；根据当前姿态机动任务确定机动目标角速度ω2，并计算初始角速度限幅约束向量ω1和机动目标角速度ω2的和向量ω3；根据当前陀螺组合测量得到的姿态角速度，实时计算当前姿态角速度与目标姿态角速度之间的偏差ωerr，并计算其单位向量；根据计算得到的最大允许的姿态角速度ωmax和角速度偏差ωerr结果，实时计算当前机动姿态角速度限幅值ωsat。本发明增强控制算法对不同任务的适应性，提高卫星在轨工作自主性和任务执行效率。
基于机动工况饱和控制角速度限幅动态修正方法

[发明专利]一种适用于火星探测的星敏感器及陀螺在轨联合使用方法-CN202010116790.5有效
发明人：朱庆华;肖东东;操宏磊;张超;顾玥;左乐 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-25 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于火星探测的星敏感器及陀螺在轨联合使用方法，涉及火星探测器星敏感器和陀螺使用领域；通过对4个优先级不同的星敏感器依次进行故障诊断，判断是否需要使用陀螺仪输出火星探测器的姿态；当使用陀螺仪输出火星探测器的姿态时，实时按照优先级依次对4个星敏感器进行重启，实现故障排除；当存在故障排除的星敏感器时，实时切换为由星敏感器输出火星探测器的姿态；确无故障排除的星敏感器后，保持由陀螺仪输出火星探测器的姿态；本发明实现了火星探测器飞行全过程中，星敏感器能够自主诊断并重构，在全部故障后具备自主重启的能力，在无星敏可用的情况下，自主切换陀螺积分提供高精度的姿态信息。
一种适用于火星探测敏感陀螺联合使用方法

[发明专利]一种适用于火星探测的星敏感器与陀螺联合标定方法-CN202010116766.1有效
发明人：刘付成;肖东东;唐文国;张超;操宏磊;陆丹萍 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-25 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于火星探测的星敏感器与陀螺联合标定方法，使火星探测器在全生命周期任意姿态基准下，都能够完成星敏感器和陀螺的联合标定。火星探测器在稳态飞行过程中，根据星敏感器及陀螺的测量模型在惯性基准下构造标定算法。与现有技术相比，其有益效果是，一种适用于火星探测的星敏感器与陀螺联合标定方法，使火星探测器可以在惯性空间任意姿态下进行星敏感器和陀螺的联合标定，提高了标定的弧段，增加了星敏感器和陀螺联合标定的可靠性。
一种适用于火星探测敏感陀螺联合标定方法

[发明专利]一种适用于火星探测的多计算机同步运行与时间对准方法-CN202010144107.9有效
发明人：张玉花;谭晓宇;吴梦璇;操宏磊;施桂国;唐文国 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-03-04 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： H04J3/06 文献下载
摘要：一种适用于火星探测的多计算机同步运行与时间对准方法，首先，星载计算机系统中的多计算机使用同一硬件脉冲信号，触发计算机软件开始执行控制功能，保证多计算机每个控制周期的运行起点同步；其次，计算机软件根据设计要求，识别出需要精确同步执行的子任务；最后，为第二步识别出的需精确同步运行子任务划分专门的运行时间起点，计算机软件使用同一硬件周期脉冲计时，保证子任务运行时间起点同步。
一种适用于火星探测计算机同步运行时间对准方法

[发明专利]一种基于导航敏感器拍摄火星图像的系统误差自补偿方法-CN202010144111.5有效
发明人：刘宇;孙建党;黄韵弘;操宏磊;王献忠;肖东东 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-03-04 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开一种基于导航敏感器拍摄火星图像的系统误差自补偿方法，直接利用直接利用火星导航敏感器所拍摄的火星图像，实现对自主导航系统误差的高精度辨识与补偿，得到更加精确的火星探测器自主导航信息。本方法主要包括4个步骤：1)引入火星整体成像自主导航系统误差模型，建立包含光轴偏差及姿态确定偏差等系统误差的火星自主导航系统；2)求取导航时段的系统误差的条件期望，解算条件期望最大时的系统误差值；3)将更新的系统误差值回代火星导航系统，迭代更新；4)以收敛的系统误差值更新火星自主导航系统，对系统误差进行补偿，得到后续精确的导航结果。
一种基于导航敏感拍摄火星图像系统误差补偿方法

[发明专利]一种适用于火星探测的多指向驱动任务自主管理控制方法-CN202010275165.5有效
发明人：王卫华;曹赫扬;刘斌;操宏磊;张超;吴迪 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-04-09 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种适用于火星探测的多指向驱动任务自主管理控制方法，包含以下步骤：S1、根据火星探测器的太阳翼安装和驱动轴、定向天线的驱动轴以及X中继天线的驱动轴的驱动约束，结合在轨太阳矢量、地球矢量及着陆器矢量，在标称姿态基准上建立可多指向覆盖的小幅动态姿态基准，提供多转动部件自主管理的可行姿态；S2、按照S1中建立的动态姿态基准，根据太阳翼转动范围约束、定向天线转动范围约束以及X中继转动范围约束，自主动态跟踪指向各自目标，在超出转动约束范围后，自主反馈姿态基准动态调整，实现多转动同时指向。本发明方法简单可行，减少不同转动部件在轨分时工作的压力。
一种适用于火星探测指向驱动任务自主管理控制方法

[发明专利]一种光学导航敏感器的惯性基准时空精确对准方法-CN202010108610.9有效
发明人：张玉花;肖东东;操宏磊;张超;施桂国;陈纾 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-21 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种光学导航敏感器的惯性基准时空精确对准方法，属于火星环绕器光学导航敏感器惯性基准对准技术领域；步骤一、当存在正常工作的星敏感器时，进入步骤二；否则退出标定流程；步骤二、当星敏感器处于姿态测量模式时，进入步骤三；否则切换至姿态测量模式，进入步骤三；步骤三、计算各星敏感器与光学导航敏感器的姿态差xk；k为星敏感器序号；步骤四、采用标定算法，得到各星敏感器的标定姿态差yk；步骤五、当该星敏感器的标定姿态差yk完成标定，结束该星敏感器与光学导航敏感器的姿态差标定工作；否则对该星敏感器继续进行姿态差标定；本发明避开了安装测量误差以及热变形误差等误差源，提高了光学导航敏感器的在轨对准精度。
一种光学导航敏感惯性基准时空精确对准方法

[发明专利]基于线动量交换的卫星编队有效载荷相对位置控制方法-CN201710657019.7有效
发明人：陈桦;完备;王静吉;杜耀珂;杨真;徐樱;操宏磊;朱津津;冯建军;王文妍 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2017-08-03 - 公布日： 2019-12-03 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线动量交换的卫星编队有效载荷相对位置控制方法，该方法主要通过三级编队控制过程：第一级编队控制以星间基线为被控对象，选用推力器作为执行结构，消除初始偏差，控制精度达m级；第二级编队控制以星间基线为被控对象，采用二级气动板进行控制，消除大气摄动，控制精度达dm级；第三级编队控制采用线动量交换装置进行控制，消除引力摄动，控制精度达mm级，实现卫星编队有效载荷相对位置的精密控制。本发明的控制精度高，工程可实现性强，可节省燃料消耗，且控制针对性高。
基于动量交换卫星编队有效载荷相对位置控制方法

[发明专利]基于宽频测量的卫星高精度姿态确定方法及系统-CN201510559211.3有效
发明人：肖东东;朱庆华;祖立业;顾玥;操宏磊 -专利权人：上海新跃仪表厂
申请日： 2015-09-02 - 公布日： 2019-01-01 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：本发明公开一种基于宽频测量的卫星高精度姿态确定方法及系统，包括：完成对陀螺、星敏感器、角位移传感器的输出采样，并对采样得到的陀螺数据进行预处理，消除陀螺输出的高频噪声；对陀螺数据进行低通滤波，依上一拍惯性测量组件的估计值，递推当前陀螺预估姿态信息；计算当前拍惯性测量组件的姿态估计值；得到惯性测量组件的姿态估计值后，解算出姿态校正信号；得到姿态校正信号后，结合角位移传感器的测量值，解算出姿态矩阵，进而解算出姿态角。同时公开一种用于实现上述方法的系统。本发明突破了惯性姿态测量系统的局限，使得卫星姿态测量的带宽得到提高；通过多敏感器信息融合方法，提高了姿态确定系统的精度。
基于宽频测量卫星高精度姿态确定方法系统

[发明专利]一种电推位保过程中的卫星高精度高稳度姿态控制方法-CN201610914810.7有效
发明人： 操宏磊;王静吉;朱虹;陈占胜 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2016-10-20 - 公布日： 2018-11-20 - 主分类号： B64G1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种电推位保过程中的卫星高精度高稳度姿态控制方法：S1、卫星控制系统参数切换为高带宽控制参数；S2、卫星控制系统采集连续多个控制周期的飞轮转速并进行高阶差分，辨识出卫星受到的姿态干扰力矩，若干扰力矩小于设定的干扰力矩上阈值，判定矢量电推已转到指定角度附近，执行步骤S5，若干扰力矩大于设定的干扰力矩上阈值，执行步骤S3；S3、根据干扰力矩，计算卫星质心偏移量；S4、根据卫星质心偏移量计算电推力矩平衡时矢量电推应转角度，采用开环控制方法驱动电推转到该指定方向，返回执行步骤S2；S5、将干扰力矩作为反馈量接入系统进行闭环控制，通过控制算法调节转角将干扰力矩控到0附近，完成高精度干扰力矩抑制。
一种电推位保过程中的卫星高精度高稳度姿态控制方法

[发明专利]一种趋向目标框架角的控制力矩陀螺群操纵律实现方法-CN201510705194.X有效
发明人： 操宏磊;朱庆华;陈文晖;施桂国;刘笑;汪礼成 -专利权人：上海新跃仪表厂
申请日： 2015-10-26 - 公布日： 2017-06-06 - 主分类号： B64G1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种趋向目标框架角的控制力矩陀螺群操纵律实现方法，在控制力矩陀螺群框架角空间对框架角运动进行全局的路径规划，通过设定框架角运动的目标框架角并制定运动过程中对奇异点的回避策略，实现对框架角位置的直观控制和框架角速度的有效限制，能够有效实现卫星相对任意轴向进行任意角度的频繁姿态机动。本发明提供的趋向目标框架角的控制力矩陀螺群操纵律实现方法，控制力矩陀螺群在输出控制力矩过程中，框架角位置可控，当前状态与奇异状态之间的关系明确，操纵律物理意义清晰，在频繁机动任务中可靠性更高。
一种趋向目标框架控制力矩陀螺操纵实现方法

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