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[发明专利]一种基于多源信息的异构陀螺故障定位及处理方法-CN202111179532.2有效
发明人： 刘潇翔;石恒;王淑一;宁之成;郭建新;王硕;何刚;周中泽 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G05B9/03 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于多源信息的异构陀螺故障定位及处理方法，属于航天器控制领域。步骤包括：(1)陀螺单机硬件测量故障判断；(2)陀螺加电故障及自主关闭处理；(3)陀螺单机软件级数据信息判断及系统级等效检测；(4)陀螺故障切换处理。本发明所涉及的陀螺组件重构组合处理方法，按照一致性、完备性原则完善判别逻辑，提高了不同种类、构型、数目陀螺的冗余组合使用效能。
一种基于信息陀螺故障定位处理方法

[发明专利]一种高层建筑外墙智能喷涂机器人-CN202110918086.6有效
发明人：王玉琳;梁渝普;刘潇翔;李俊楠;肖绍裕 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高层建筑外墙智能喷涂机器人，由上机体和下机体构成，上机体安装在建筑物顶部，下机体通过行走机构吸附在建筑物外墙壁面上；上机体搭载有卷扬机构并利用卷扬机构中的钢丝绳从两侧牵引下机体，起到安全与辅助运动的作用；下机体设置有可上下左右行走的行走机构，在下机体上通过五轴机械臂设置喷枪，实现喷枪五个自由度的运动，进而实现三维空间的自由喷涂作业。本发明防风能力强、灵活性好、作业精度高、安全系数高，配合多传感器与控制器可实现智能喷涂，能够有效提高高层建筑外墙壁面喷涂作业的效率与质量。
一种高层建筑外墙智能喷涂机器人

[发明专利]一种可靠的多源轨道外推自主选用方法-CN202110710562.5有效
发明人：吴培亚;李光旭;周中泽;王裙;余瑜;刘潇翔;石恒;曹志威;万丽景;李乐尧;李建平;周艳丽 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-25 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种可靠的多源轨道外推自主选用方法，包括如下步骤：(1)在轨道计算任务中维护N+1组轨道数据，N为多源轨道外推中的N源，1为选用的轨道数据，多源轨道计算串行进行，最后进行结果融合；(2)对多源轨道外推的数据源进行有效性验证，为实现初次引入源轨道数据和两种轨道外推间的无缝切换，进行可变的数据有效性验证；(3)GNSS轨道外推与自主导航进行自主切换。本发明实现了基于缺省选用、指令使能、指令选用、无缝切换、自主切换的自主选用方法。很好地支持了地面站优先、初次引入源轨道数据、星上长期自主运行等不同轨道使用需求，有效提高了卫星的自主运行能力。
一种可靠轨道自主选用方法

[发明专利]一种双周期姿态预估及修正的时序设计方法-CN202310036879.4在审
发明人：李贵明;刘瑞;刘潇翔;郝金华;王勇;武登云;陈曦 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种双周期姿态预估及修正的时序设计方法，采用定时器中断，每个控制周期为5ms，20个控制周期构成一个100ms的大周期。在每个5ms控制周期中断(高频次短周期)中运行陀螺数据处理函数，5ms周期的剩余时间(低频次长周期)执行控制任务Task1处理函数。本发明在高频次短周期中进行陀螺数据更新及姿态预估，保证了姿态数据的高频率、高精度更新，提高了星体姿态测量的精度；在低频次长周期中进行星敏感器数据更新及姿态修正，适应了星敏感器的数据更新率。
一种双周姿态预估修正时序设计方法

[发明专利]兼顾机动控制与稳定控制的挠性卫星姿态控制器及方法-CN202110672043.4有效
发明人：王佐伟;刘磊;何刚;王祥;李建平;刘潇翔;李乐尧;沈扬帆;王青;贾涛;李洋;高秀娟 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及兼顾机动控制与稳定控制的挠性卫星姿态控制器及方法，属于航天器姿态控制领域；包括调度逻辑模块、跟踪微分器、单神经元分流模块、第一控制器、第一结构滤波器、第二控制器和第二结构滤波器；以兼顾姿态机动控制与姿态稳定控制为目标，将非线性跟踪微分器和单神经元分流模块联合使用以实现压缩过渡过程并减小姿态超调量的控制方法；本发明实现了在大角度姿态机动时无需额外的机动路径规划，可以直接用目标姿态进行控制，并且在不延长机动时间的前提下有效确保姿态的平稳性。
兼顾机动控制稳定卫星姿态控制器方法

[发明专利]航天器电推进位置保持的地影检测和规避方法-CN202310050749.6有效
发明人： 刘潇翔;石恒;刘磊;何刚;王佐伟;周中泽;侯凤龙;王海强;贾涛 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-02-01 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明涉及航天器控制技术领域，本发明提供了一种航天器电推进位置保持的地影检测和规避方法，方法包括：基于电推进位置保持周期确定待检测轨道周期；对每一个待检测轨道周期进行如下地影检测：计算当前轨道周期内的地影边界，并根据太阳星历和地影边界确定当前轨道周期内是否处在地影季；若处在地影季，则计算当前轨道周期内的地影弧段；基于电推进位置保持周期内各点火弧段的点火开始时刻和点火结束时刻以及检测得到的地影弧段，确定是否存在地影干涉的点火弧段，并对存在地影干涉的点火弧段进行地影规避。本方案，能够实现航天器在整个电推进位置保持周期内的地影弧段的自主检测和预报，进而实现点火弧段的地影规避。
航天器推进位置保持检测规避方法

[发明专利]一种针对航天器挠性振动的在线辨识与抑制方法-CN202110674028.3有效
发明人：刘磊;何刚;王佐伟;李建平;李乐尧;刘潇翔;石恒;李光旭;周中泽;薛立林;吴雪峰;于淑晶 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G05B13/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种针对航天器挠性振动的在线辨识与抑制方法，属于航天器姿态控制领域；设定系统采样周期为h，时间序列记为t1,t2,…,tk,…；输出挠性振动模态的一阶频率的角频率ω0、时间间隔ΔT前端点的幅值X1(ω0)和时间间隔ΔT后端点的幅值X2(ω0)；利用X1(ω0)，X2(ω0)，ΔT和ω0计算模态阻尼比ζ0；设置陷阱滤波传递函数Gf(s)；设计二维模糊逻辑系统，通过二维模糊逻辑系统对陷阱滤波传递函数Gf(s)中的陷阱宽度因子λ进行在线自主调整，从而改善陷阱滤波传递函数的滤波效果，提升航天器挠性振动的抑制能力；本发明提出的方法计算量不大，实用性较好，智能化程度较高，可应用于各类挠性航天器上。
一种针对航天器振动在线辨识抑制方法

[发明专利]一种面向推力器复用的三轴解耦姿态控制方法-CN202111175986.2有效
发明人： 刘潇翔;石恒;王淑一;何刚;林波;于强;王佐伟;李建平 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种面向推力器复用的三轴解耦姿态控制方法，属于航天器姿态轨道控制领域。步骤包括：(1)记控制周期计数k初始值为1，若允许喷气分时解耦控制，则循环进行步骤(2)～步骤(6)；(2)计算喷气输出轴；(3)姿控推力器分配；(4)计算分时解耦干扰力矩；(5)计算干扰前馈补偿量；(6)若禁止喷气分时解耦控制，则退出计算流程；否则返回步骤(2)，k加1。本发明所涉及的推力器力矩输出分时调制方法，针对推力器输出耦合问题，采用分时调制方式，实现三轴喷气输出力矩解耦，减小了非期望输出轴的干扰力矩。
一种面向推力器复用三轴解耦姿态控制方法

[发明专利]基于融合信息的高轨卫星自主轨道确定方法-CN202310050750.9有效
发明人： 刘潇翔;魏春岭;石恒;董峰;郭建新;王硕;李光旭;李建平;贾涛 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-02-01 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01S19/45 文献下载
摘要：本发明涉及航天器控制技术领域，本发明提供了一种基于融合信息的高轨卫星自主轨道确定方法，其中方法包括：建立基于位置速度矢量微分方程表达的轨道动力学模型；基于GNSS导航数据和天文导航数据分别调用轨道动力学模型进行外推计算，得到第一外推计算结果和第二外推计算结果；判定GNSS接收机当前时刻是否测量得到有效的新的GNSS导航数据，若是，利用该有效的新的GNSS导航数据对第一外推计算结果和第二外推计算结果进行校正；根据当前选择的外推计算结果输出自主轨道确定结果；该当前选择的外推计算结果为所述第一外推计算结果或所述第二外推计算结果。本方案，在保证精度和可靠性的前提下能够实现高轨卫星的长时间自主工作。
基于融合信息卫星自主轨道确定方法

[发明专利]一种面向能源安全的太阳帆板主动控制及故障检测方法-CN202111177518.9有效
发明人：刘磊;刘潇翔;石恒;何刚;范炜;李艳华;王佐伟;李建平 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种面向能源安全的太阳帆板主动控制及故障检测方法，步骤包括：(1)设置帆板初始转动方向SDir为1，控制方式SMode为HOLD，控制计数器NSCounter为0，记标定点火次数k初始值为1，若允许帆板主动控制，则循环进行步骤(2)～步骤(6)；(2)计算帆板目标转角；(3)帆板转角测量跳变故障检测及处理；(4)根据帆板目标转角和采集的帆板测量转角，计算帆板转角偏差值；(5)根据转角偏差值，生成帆板分级驱动指令；(6)若禁止帆板主动控制，则退出计算流程；否则返回步骤(2)，k加1。本发明具有转角计数跳变故障自主检测能力，解决了转角计数跳变故障检测和处理问题。
一种面向能源安全太阳帆板主动控制故障检测方法

[发明专利]变构型变参数的复杂连接多体动力学建模方法-CN202310050748.1有效
发明人： 刘潇翔;刘磊;魏春岭;石恒;林波;苏晏;何刚;于强;宁之成 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-02-01 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及航天器姿态控制技术领域，本发明提供了一种变构型变参数的复杂连接多体动力学建模方法，方法包括：确定带有多个挠性附件的航天器所具有的多个构型状态；根据动力学模型参数，建立每一个构型状态下包含所有挠性附件的刚柔耦合动力学模型；将挠性附件的运动过程视为挠性附件相对连接点的转动运动和挠性附件的质心相对连接点的平动运动，针对每一个挠性附件建立该挠性附件相对连接点的转动运动方程和建立该挠性附件的质心相对连接点的平动运动方程，以模拟每一个挠性附件的连续运动过程。本方案，能够针对带有多个挠性附件的航天器，实现包含挠性附件运动过程的多体动力学系统动态建模。
构型参数复杂连接动力学建模方法

[发明专利]一种电推轨道转移的点火姿态建立与动态跟踪方法-CN202111177538.6有效
发明人： 刘潇翔;石恒;何刚;魏春岭;郝燕艳;贾蒙杨;李建平;王硕 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种电推轨道转移的点火姿态建立与动态跟踪方法，步骤包括：(1)确立电推轨道转移两个阶段的轨控坐标系；(2)基于任意参考坐标系建立电推点火目标姿态；(3)电推轨道转移期间的姿态对日跟踪。本发明在电推轨道转移不同阶段的轨控坐标系基础上，通过绕轨控推力方向所在轴的姿态偏置，有效保持点火过程姿态跟踪对日平面，满足姿态跟踪太阳方向的能源需求，创新性地解决了电推点火期间多目标的姿态控制问题。
一种轨道转移点火姿态建立动态跟踪方法

[发明专利]静止轨道卫星太阳光压干扰力矩的在轨拟合估计方法-CN202310119730.2在审
发明人： 刘潇翔;石恒;何刚;王佐伟;贾蒙杨;王烁;成聪;吴小明;徐菁宇 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G06F17/14 文献下载
摘要：本发明涉及航天器控制技术领域，本发明提供了一种静止轨道卫星太阳光压干扰力矩的在轨拟合估计方法，包括：利用傅里叶级数形式生成太阳光压干扰力矩的表达公式；利用采样的动量轮角动量数据拟合得到每一个拟合时段对应表达公式中的拟合系数；基于太阳光压周期内不同拟合时段所对应的拟合起始时刻和卫星的拟合起始位置，确定卫星在预报位置处所对应的拟合时刻；计算预报时刻与拟合时刻之间的儒略年差；根据儒略年差和太阳光压周期内划分的各拟合时段确定与预报时刻所匹配的目标拟合时段；利用目标拟合时段的拟合系数计算预报时刻的太阳光压干扰力矩。本方案，能够在轨拟合估算预报时刻的太阳光压干扰力矩，且可满足卫星在轨控制精度的要求。
静止轨道卫星太阳光压干扰力矩拟合估计方法

[发明专利]一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法-CN202111175987.7有效
发明人： 刘潇翔;刘磊;石恒;李光旭;王硕;高俊;马雪;王青 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法，步骤包括：(1)在启用电推分时卸载功能时，将本体系三轴需卸载角动量历史记录值和轨位记录姿态转换矩阵进行初始化；(2)本体系目标角动量计算：将目标角动量从轨道系或惯性系转到本体系；(3)滤波计算本体系角动量偏差；(4)确定整轨角动量偏差最大值及相应轨位；(5)计算电推卸载目标角动量；(6)电推卸载弧段完成后处理。本发明通过整轨角动量超差统计算法以及位保弧段固定轨位的目标卸载角动量算法，确保经过完整一轨的电推角动量管理，卸载环境干扰力矩引起的角动量累积量，同时避免受到电推分时分弧段卸载带来的波动量影响。
一种固定轨位电推分时卸载角动量估计管理方法

[发明专利]一种兼顾动态跟踪与定点成像任务的联合姿态机动方法-CN202110477786.6有效
发明人：何刚;刘磊;王佐伟;李建平;刘潇翔;石恒;姚蘅;王青;贾涛;吴培亚;贾蒙杨 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种兼顾动态跟踪与定点成像任务的联合姿态机动方法，通过紧密结合梯形角速度规划的特点，将推力器用作前馈控制，将动量轮用作反馈控制，并根据不同的跟踪阶段设计不同的反馈目标，实施反馈输入动态切换以发挥最大效能，解决了传统控制方法难以发挥系统的最大效能，不适于需要连续执行动态跟踪与定点成像任务场合的问题，可实现姿态机动和姿态控制的快速平稳切换，有效保证连续执行动态跟踪与定点成像任务过程中的控制需求。
一种兼顾动态跟踪定点成像任务联合姿态机动方法

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