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[发明专利]一种基于预警信息的空间目标意图快速识别方法-CN202310502245.3在审
发明人：徐明;汪一凡;白雪;丁纪昕;秦嘉豪;孙秀聪;左小玉;钟睿 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06F18/243 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于预警信息的空间目标意图快速识别方法，属于空间碎片碰撞预警、空间威胁预警技术领域。方法利用空间目标的历史预警信息分析提取轨道数据的可能特征，从而得到特征数据库，再两次结合有监督分类算法分别建立特征数据库与目标意图的映射关系、关键特征与目标意图的映射关系，最后通过空间目标意图库实现实时预警信息的意图识别。本发明解决了现有空间目标意图识别方法中，人工识别时效性和正确率低的问题，相较于现有技术，本发明能够在轨实时完成目标意图准确识别，能更好的应用于空间碎片碰撞规避、卫星自主管理、空间威胁预警等任务场景。
一种基于预警信息空间目标意图快速识别方法

[发明专利]基于平面控制力矩机构的帆式航天器欠驱动三轴控制方法-CN202310894381.1在审
发明人：徐明;陈琳;丁纪昕;左小玉;白雪;陈天冀 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了基于平面控制力矩机构的帆式航天器欠驱动三轴控制方法，属于航天器姿态控制与维持技术领域。方法基于姿态动力学方程、运动学方程与空间几何关系建立帆面法向控制律、帆面滚转轴角速度控制律、帆面滚转角控制律，再将其有序组合，即可仅利用帆面平面上的控制力矩实现的欠驱动三轴控制。本发明解决了以太阳帆、大气帆为代表的帆式航天器难以自主产生滚转轴方向的控制力矩以实现三轴姿态控制的问题。本发明可减轻帆式航天器因使用额外的滚转轴力矩产生机构而增加的平台整体质量，降低因采用额外的控制机构而产生的失效风险，有利于太阳帆进行深空探测任务，延长了帆式航天器的工作寿命。
基于平面控制力矩机构航天器驱动方法

[发明专利]一种空间目标机动侦测与意图推演方法-CN202310505167.2在审
发明人：徐明;汪一凡;白雪;丁纪昕;左小玉;孙秀聪;秦嘉豪;钟睿 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种空间目标机动侦测与意图推演方法，属于空间目标机动侦测与意图推演技术领域。方法获取空间目标轨道状态数据，再先后通过SDP4模型、小波去噪和数据变换对空间目标轨道状态数据进行处理；提取空间目标历史轨道机动参数；分析与空间目标轨道行为相关的可能特征，再从可能特征中选取空间目标轨道行为关键特征；构建空间目标意图库；对空间目标的实时预警信息进行意图推演。本发明解决了现有空间目标意图识别方法中，人工识别时效性和正确率低的问题，相较于现有技术，本发明能够在轨实时完成目标意图准确识别，能更好的应用于空间碎片碰撞规避、卫星自主管理、空间威胁预警等任务场景。
一种空间目标机动侦测意图推演方法

[发明专利]一种超空泡航行体远距离稳定航行控制方法-CN202310458911.8在审
发明人：徐明;王海了;白雪;丁纪昕 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-26 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种超空泡航行体远距离稳定航行控制方法，属于超空泡航行体技术领域。控制方法为：S1、获取超空泡航行体的几何外形与动力学参数、控制目标；S2、建立巡航超空泡航行体动力学模型；S3、建立入水超空泡航行体动力学模型；S4、设计水下转平与巡航阶段控制模块，通过水下转平与巡航阶段控制模块结合巡航超空泡航行体动力学模型、入水超空泡航行体动力学模型控制超空泡航行体航行。本发明解决了目前超空泡航行体尚未形成从入水、转平到巡航的全过程稳定航行控制技术，动力学特性与环境配置不够全面，未形成全面整体的全过程弹道控制策略的问题，具有控制全面稳定的优点。
一种空泡航行远距离稳定控制方法

[发明专利]一种帆面可控的仿风筝机器人及其飞行方法-CN202310396720.3在审
发明人：徐明;林瑞;刘晓文;刘益嘉;李林根;陈琳;白雪;丁纪昕;左小玉 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： B64U10/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种帆面可控的仿风筝机器人及其飞行方法，属于伴飞无人机技术领域。仿风筝机器人由框架、帆面和电子元件三部分组成，框架由碳纤维杆与连接件连接而成，框架表面与帆面粘接，帆面包括主帆和副帆，电子元件由舵机、单片机、电池和载荷吊舱组成。飞行方法为：通过目标移动平台进行巡航任务，在巡航任务中释放仿风筝机器人完成仿风筝机器人的交通工具伴飞本发明解决了现有的多旋翼无人机价格昂贵难以普及，同时受电池制约续航时间短的问题，具有成本低廉、无需动力装置、控制精度高的优点。
一种可控风筝机器人及其飞行方法

[发明专利]目标卫星意图识别的决策树森林构建系统及其应用方法-CN202310208826.6在审
发明人：徐明;汪一凡;白雪;丁纪昕;孙秀聪;秦嘉豪;左小玉;钟睿 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F18/2431 文献下载
摘要：本发明提供了目标卫星意图识别的决策树森林构建系统及其应用方法，属于空间目标意图库构建技术领域。系统包括：数据源层、数据反演层、数据预处理层、数据应用层，应用方法通过数据源层获取空间目标的历史预警数据，通过数据反演层、数据预处理层、数据应用层对历史预警信息进行处理，再通过数据应用层的有监督分类算法分别构建空间目标轨道行为库、空间目标意图库，通过空间目标轨道行为库、空间目标意图库实现空间目标实时预警信息的意图识别。本发明解决了现有空间目标意图识别方法中，人工识别时效性和正确率低的问题，具有目标意图准确识别的优点。
目标卫星意图识别决策树森林构建系统及其应用方法

[发明专利]基于横截编队的双构型大气帆的航天器-CN202211428391.8在审
发明人：徐明;丁纪昕;汪一凡;左小玉;林瑞;于千惠 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于横截编队的双构型大气帆的航天器，其包括有前、后端大气帆单元(1、6)，以及安装在前、后端大气帆单元之间的各个大气帆单元(2、3、4、5)；在双构型大气帆航天器的中部设有中心接头(9)；在中心接头(9)的两端分别设有右端折叠轴组件(7)和左端折叠轴组件(8)。双构型大气帆航天器的边框是以支撑杆与角连接件形成的矩形框架单元。为了解决传统航天器姿轨控系统体积大、质量大、稳定控制需要消耗大量燃料等问题，本发明设计的基于横截编队的双构型大气帆航天器不需要消耗燃料，仅仅依靠大气阻力来实现姿态和编队构型稳定，从而实现了航天器的轻量化。
基于编队构型大气航天器

[发明专利]一种基于SA-GA的异质多星协同任务规划方法-CN202211676274.3在审
发明人：徐明;秦嘉豪;白雪;冯展;左小玉;丁纪昕;陈琳;钟睿;桂海潮 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F9/48 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于SA‑GA的异质多星协同任务规划方法，属于异质多星协同任务规划技术领域。方法包括以下步骤：S1、预报卫星集群与多目标的可见窗口；S2、建立异质多星协同任务规划约束满足模型；S3、对异质多星协同任务规划约束满足模型的解进行优化；S4、优化终止判断并输出最优的任务编排方案。本发明解决了传统虚拟卫星资源编码异质多星协同困难的问题，以及星间拥挤度不可控的问题，实现大规模卫星集群高效自协同工作，具有有效平衡星间任务拥挤度，大幅减少因拥挤度过高引起的任务冲突的优点。
一种基于 sa ga 异质多星协同任务规划方法

[发明专利]一种低成本低轨道卫星姿轨控制地面模拟系统-CN202211495100.7在审
发明人：徐明;丁纪昕;林瑞;于千惠;左小玉;汪一凡 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-11-26 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01S19/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种低成本低轨道卫星姿轨控制地面模拟系统，实现本发明目的的技术解决方案分为定轴姿态调整和自由姿轨控制两步，所需装置包括微型风洞机构(1)和支架机构，所述支架机构分为定轴支架(2)和自由支架(3)。地面试验用微型风洞机构(1)来模拟300KM大气。实验中微型风洞机构(1)为开路式风洞。微型风洞机构(1)分为实验段(1C)、稳流段(1B)、大角度扩散段(1A)；先将大气帆(4)安装于支架机构上，后置于实验段(1C)中。风机产生的气流通过风机套管(5)注入大角度扩散段(1A)、流经稳流段(1B)，在稳流段(1B)的多孔风道(18)中提升气流质量后，流入实验段(1C)，最后排到大气中。本发明微型风洞机构(1)体积较小，成本较低，适用于低速大气帆小卫星的地面实验模拟。
一种低成本轨道卫星控制地面模拟系统

[发明专利]基于红外单目视觉识别的编队卫星姿态确定方法-CN202211494463.9在审
发明人：徐明;丁纪昕;罗杰;王一舟;彭振邦;和星吉 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于红外单目视觉识别的编队卫星姿态确定方法，包括有：步骤一，在地面进行大气帆卫星的发热点设置，量取各个发热点之间的相对位置；利用红外相机获取各个发热点，并将发热点作为红外图像中的特征点；然后在红外图像中标定出各个特征点的像素位置；步骤二，依据饱和度和亮度从红外图像中获取特征点簇，然后采用加权算法从特征点簇中筛选出图像－总特征点；步骤三，将图像－总特征点的坐标映射到大气帆卫星的发热点的编号，然后采用卡尔曼滤波将图像－总特征点的坐标代入位姿解算中解算，输出图像－总特征点在相机坐标系中的坐标；步骤四，通过相机坐标系中的坐标计算大气帆卫星的姿态。
基于红外目视识别编队卫星姿态确定方法

[发明专利]一种简易绳系卫星弹出释放机构-CN202211436722.2在审
发明人：徐明;丁纪昕;管培锡;左小玉 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-11-16 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： B64G1/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种简易绳系卫星弹出释放机构，是用于子星动作释放的，该机构安装于主星上。该机构包括有导向机构(1)、预紧与释放机构(2)和子星连接机构(3)。子星连接机构(3)设置在导向机构(1)的矩形通孔中，通过弹簧的约束实现分离。预紧与释放机构(2)由剪线器支架(2A)、剪线器(2B)、弹簧推板(2C)、弹簧(2D)和拉线(2E)组成。剪线器(2B)安装在剪线器支架(2A)上，且剪线器(2B)的导线穿过弹簧(2D)；弹簧(2D)安装在弹簧推板(2C)与AC固定架(1C)之间，拉线(2E)安装在剪线器(2B)和AC固定架(1C)上。该机构结构简单、紧凑，在释放指令前能够限制子星的各方向位移，在释放时又能快速响应。尤其适用于高校小型绳系卫星系统以及试验用小型大气帆、太阳帆的释放任务。
一种简易卫星弹出释放机构

[发明专利]一种集群测控站调度方法-CN202211583732.9在审
发明人：徐明;王继开;白雪;丁纪昕;唐歌实;赵磊;钟睿;孙秀聪 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-12-09 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：本发明提供了一种集群测控站调度方法，属于航天测控资源调度技术领域。方法包括以下步骤：S1、获取测控任务需求集合；S2、优化集群机动部署策略；S3、优化任务分配；多次重复步骤S1‑步骤S3，实现集群测控站的动态调度。本发明解决了目前大规模星座分批部署、商业火箭机动发射、以及热点地区遥感成像等更加灵活的场景的出现，对于地面测控系统的调度提出了更高的要求，现有的调度规划方法无法满足这样的要求的问题，具有进一步提升测控资源的利用率，更加适应大规模星座分批部署、商业火箭机动发射、以及热点地区遥感成像等动态需求场景的优点。
一种集群测控调度方法

[发明专利]一种基于电动泵发动机的轨道控制方法及计算设备-CN202111015246.2有效
发明人：徐明;左小玉;白雪;丁纪昕;陈琳;刘佳琦;和星吉;李林澄;郑亚茹;张丹阳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： F02K9/46 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于电动泵发送机的轨道控制方法及计算机设备，该方法包括：构建轨道动力学模型，根据预设的第一工作时长集、第一充电时长集、预设初始轨道状态以及轨道动力学模型递推得到第一末轨道状态，根据预设期望轨道状态和第一末轨道状态是否满足预设的约束条件；若不满足，则调整第一工作时长集和第一充电时长集得到第二工作时长集和第二充电时长集，从第二工作时长集和第二充电时长集中分别确定出轨控所对应的工作时长以及充电时长，根据工作时长和充电时长进行轨道控制。本申请解决了如何通过电动泵发动机进行轨道控制的技术问题。
一种基于电动发动机轨道控制方法计算设备

[发明专利]一种基于分布式构型的太阳帆-CN202210883291.8在审
发明人：徐明;陈琳;左小玉;丁纪昕;白雪 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-07-26 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B64G1/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分布式构型的太阳帆，包括：航天器核心、太阳帆框架、若干个太阳帆叶片和若干个仿继电器离散式控制器，其中，太阳帆框架为方形框；若干个太阳帆叶片分布设置于太阳帆框架内，以产生太阳帆对应的动力和控制力矩；若干个仿继电器离散式控制器设置于太阳帆框架内，且与所述太阳帆叶片相连，以对所述太阳帆叶片的扭转状态进行切换；所述航天器核心设置于所述太阳帆框架的中间位置，且与所述太阳帆框架固定连接，以搭载有效载荷，并预留控制所述太阳帆叶片的电路。本发明通过自身的大量分布式太阳帆叶片实现对机械故障、微流星碰撞等事故导致任务失败的风险的降低，同时，有利于太阳帆进行深空探测任务，延长了太阳帆的工作寿命。
一种基于分布式构型太阳帆

[发明专利]一种基于聚类分析的航天器相对轨道机动侦测方法和系统-CN202210624323.2在审
发明人：徐明;白雪;彭娜;陈曦;黄美丽;丁纪昕;秦嘉豪 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：一种基于聚类分析的航天器相对轨道机动侦测方法，包括：读取航天器编队主星TLE历史数据并计算瞬时轨道根数，利用SGP4模型进行递推，得到纬度幅角为0时刻的轨道状态；读取航天器编队从星TLE历史数据并计算瞬时轨道根数，利用SGP4模型递推与主星数据同一时刻下的轨道状态，实现双星数据时间同步；计算航天器编队的相对距离，并进行数据降噪与归一化，得到数据集；利用轮廓系数确定聚类数目，即轨道机动类型数目；利用模糊C‑均值算法进行聚类分析，得到基于航天器轨道相对距离的聚类结果，实现轨道机动侦测。本发明方法能够有效避免人为主观认知和经验对轨道机动判断的影响，满足轨道机动侦测的时效性要求，并显著提高轨控机动侦测准确率。
一种基于聚类分析航天器相对轨道机动侦测方法系统

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