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[发明专利]用于聚光系统的多环带分组均光菲涅尔透镜设计方法-CN202310788660.X在审
发明人：樊冠恒;段宝岩;何仁;杜莹春;陈光达;王东旭;李欣童;赵泽 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了用于聚光系统的多环带分组均光菲涅尔透镜设计方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、根据菲涅尔透镜的基本原理，设计等环带高度平面菲涅尔透镜；步骤2、根据聚光系统的光路特性，建立聚光系统的光路方程；步骤3、确定光能密度均匀分布的微分形式；步骤4、在步骤3的基础上，建立多环带分组菲涅尔透镜均光设计函数，计算多环带分组均光菲涅尔透镜的设计参数，得到多环带分组均光菲涅尔透镜。通过本发明方法得到的菲涅尔透镜，可实现低倍聚光，避免了高倍聚光比下的能量过于集中问题，实现不同聚光比下的高均匀度设计，改善了聚光系统的均光性能，解决了光伏电池表面能量密度分布不均匀问题。
用于聚光系统环带分组均光菲涅尔透镜设计方法

[发明专利]基于空间太阳能电站地面验证系统对日定向模型控制方法-CN202211316894.6有效
发明人：杜莹春;张逸群;段宝岩;陈光达;赵泽;樊冠恒;纪祥飞;王东旭;李欣童 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于空间太阳能电站地面验证系统对日定向模型控制方法，包括如下步骤：步骤一：根据静力学平衡方程，建立空中结构平台的三索对日定向物理模型；步骤二：选择空中结构平台的初始平衡位置以及平衡姿态；步骤三：根据对日定向要求，计算实时索长，并且调整空中结构平台的姿态；步骤四：根据北斗差分定位装置反馈的数据，进行索长误差补偿调整，实现闭环控制；本发明针对空间太阳能电站地面演示验证系统中空中部分对日定向要求，为其测试与控制这一子系统，轨道运行这一子链路提供的适用于该地面演示验证系统研制方案的三索对日定向模型及其控制方法，实现了实时对日定向的目标，达到精度要求下的闭环控制能力。
基于空间太阳能电站地面验证系统对日定向模型控制方法

[发明专利]模块化多边形棱柱空间太阳能电站系统-CN202310674456.5在审
发明人：樊冠恒;张逸群;陈光达;米建伟;王东旭;李欣童;杜莹春 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H02S30/20 文献下载
摘要：本发明公开了模块化多边形棱柱空间太阳能电站系统，包括多个桁架模块，每个桁架模块上支撑连接电池阵子系统、电力管理与传输子系统，多个桁架模块一端固定连接一个发射天线子系统，且两两桁架模块位于同一直线上，电池阵子系统依次电连接相应桁架模块上电力管理与传输子系统、发射天线子系统，发射天线子系统将电能转换为微波以发射到地面的接收天线；本发明太阳能电站系统避免了高功率导电旋转关节技术难题与定日追踪的复杂控制系统，具有结构稳定、无额外能量消耗，构型简单、易扩展的特点。
模块化多边形棱柱空间太阳能电站系统

[发明专利]太阳能接收器上的光伏电池尺寸计算方法-CN202211500176.4有效
发明人： 李欣童;张逸群;段宝岩;米建伟;陈光达;樊冠恒;纪祥飞;王东旭;杜莹春 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种太阳能接收器上的光伏电池尺寸计算方法，包括：将聚光型空间太阳能电站中太阳能接收器沿轴向平分为n等份；将tracePro仿真结果或实际测试结果拟合出太阳能接收器表面的光强分布曲线；建立多目标优化模型；采用多目标粒子群算法对单目标模型进行优化求解；对求解结果进行仿真分析，选出使得光伏阵列发电功率最大的光伏电池尺寸；根据使得光伏阵列发电功率最大的光伏电池尺寸进行该份太阳能接收器的表面光伏电池布片。本发明方法在对聚光型空间太阳能电站的太阳能接收器进行光伏电池尺寸计算时，使得布片率最大的同时，光伏阵列的光分布不均匀程度最小，使得聚光型空间太阳能电站中的光伏电站发电效率显著提升。
太阳能接收器电池尺寸计算方法

[发明专利]针对球面光能收集计算的光机耦合方法-CN202210872627.0有效
发明人：王东旭;张逸群;段宝岩;李仙丽;樊冠恒;李欣童;杜莹春 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对球面光能收集计算的光机耦合方法，包括建立球面聚光的光机耦合基础模型、推导聚光模型结构变形的误差参数、在光机耦合基础模型中加入聚光模型结构变形误差参数、使用积分方法计算加入误差的光机耦合模型得到聚光器接收面的光分布结果。采用该方法使得计算得聚光效果直接与结构误差挂钩，使得结果更加准确。
针对球面光能收集计算耦合方法

[发明专利]大尺寸轻质聚光误差反射面的建模方法-CN202211500215.0在审
发明人：王东旭;张逸群;段宝岩;陈光达;李仙丽;樊冠恒;纪祥飞;李欣童;杜莹春 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F30/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种大尺寸轻质聚光误差反射面的建模方法，包括以下步骤：推导平面逼近曲面的最大边长，即为建模平面容许直径；对球面进行框架三角形网格划分，加入误差，生成大三角形平面拼接而成的误差反射面；继续将每个大三角形划分生成若干个三角形单元，使得小三角形单元的网格边长小于步骤1推导的最大边长，然后给小三角形单元网格点加入摄影测量的反射面型面误差RMS值；将产生加入误差的点进行三角形平面生成，然后使用常见的光学分析方法蒙特卡洛光迹追踪法分析光强分布结果。本发明提供了大尺寸轻质聚光误差反射面的建模方法。使用平面逼近曲面的方法进行误差模型建模，降低了分析的难度，提高了分析的准确性。
尺寸聚光误差反射建模方法

[发明专利]基于球面一次反射区域的环形桁架式空间太阳能电站-CN202210454966.7有效
发明人：樊冠恒;张逸群;段宝岩;杨阳;纪祥飞;李欣童;王东旭;杜莹春 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H02S10/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于球面一次反射区域的环形桁架式空间太阳能电站，包括环形桁架，环形桁架上连接球面一次反射区域聚光器，球面一次反射区域聚光器线聚焦处连接光电转换子系统，光电转换子系统依次连接传输电缆、非接触导电旋转关节、微波发射天线；本发明环形桁架式空间太阳能电站避免了单向薄膜聚光器材料制备难题，消除了大功率直流电能的电刷传输问题和聚光器薄膜微波透明的特殊需求，且构型简单，太阳能收集率高，控制简单，并进一步提高了空间太阳能电站的功质比。
基于球面一次反射区域环形桁架空间太阳能电站

[发明专利]基于欧米伽空间太阳能电站的光伏电池阵构型设计方法-CN202211423338.9在审
发明人：樊冠恒;张逸群;陈光达;米建伟;王东旭;李欣童;杜莹春 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了基于欧米伽空间太阳能电站的光伏电池阵构型设计方法，具体为：根据欧米伽方案球面聚光镜的聚光特性，在二维平面上构造球面反射光线的包络曲线函数；根据球面聚光区域范围，同时指定光伏电池阵自身遮挡率，计算光伏电池阵母线的设计范围及其端点坐标；确定光伏电池阵分段式设计思想，计算母线分段处的坐标值；根据计算得到的端点坐标值，建立母线参数控制方程；建立光伏电池阵上包含有效能量收集效率与能量均匀分布的母线优化设计函数，根据母线优化设计函数确定优化的光伏电池母线控制点坐标，进而确定母线形状，根据母线形状获得电池阵构型；本发明设计方法，提高和改善了欧米伽方案的能量收集性能以及光伏电池阵上的能量分特性。
基于欧米伽空间太阳能电站电池构型设计方法

[发明专利]针对卡尔曼滤波新息卡方检测技术的保护水平计算方法-CN202011099877.2有效
发明人：熊骏;熊智;陈明星;史晨发;李欣童;宋丰毅;王婕 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-10-14 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对卡尔曼滤波新息卡方检测技术的保护水平计算方法，包括：初始化有效项数；计算转移系数；计算历史周期的确定性误差系数；计算有效项数；计算任意观测的最大观测故障；计算确定性估计误差向量；计算确定性水平估计误差和确定性垂直估计误差；计算滤波器在系统正常假设下当前时刻的水平保护水平和垂直保护水平；计算滤波器在系统故障假设下当前时刻的水平子保护水平和垂直子保护水平；计算滤波器在当前时刻的水平保护水平和垂直保护水平。本发明不同于现有基于最小二乘架构的保护水平计算方法，其通过考虑历史时刻数据来计算基于卡尔曼滤波新息卡方检测的保护水平，可以提供其估计误差上界，提升此类方法的可用性。
针对卡尔滤波新息卡方检测技术保护水平计算方法

[发明专利]支撑空间太阳能电站地面全链路全系统验证的空中结构-CN202211292837.9在审
发明人：杜莹春;张逸群;段宝岩;陈光达;赵泽;纪祥飞;樊冠恒;王东旭;李欣童 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： H02S20/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种支撑空间太阳能电站地面全链路全系统验证的空中结构，包括对日定向结构平台、线馈源支撑结构、镜面铝球形聚光镜以及控制发射天线的A/B轴结构；对日定向结构平台是对整体系统进行结构支撑，并连接聚光系统和发射天线系统，线馈源支撑结构用于承载安装太阳能电池片，固定在对日定向结构平台上，镜面铝球形聚光镜共四个分布式阵列连接在对日定向结构平台上面，控制发射天线的A/B轴结构固定在对日定向结构平台下面，可用于实时调整发射天线的位姿，整个空中结构又通过索拉控制系统实现对日定向运动。
支撑空间太阳能电站地面全链路全系统验证空中结构

[发明专利]一种空间太阳能电站地面演示验证平台的光电转换系统-CN202211057523.0在审
发明人：米建伟;刘成见;陈光达;张逸群;杜洁;李欣童;樊冠恒;赵泽 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： H02S40/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间太阳能电站地面演示验证平台的光电转换系统，包括：光伏阵列、多个光伏优化器以及汇聚模块；其中，光伏阵列铺设于馈源外部的基板上，用于收集聚光后的太阳能；基板包括位于馈源周向的八个基本单元，各基本单元由四块不同尺寸的梯形基板拼接而成，光伏阵列包括多个串并联组合，各串并联组合包括一个长串或相互并联的多个长串，长串包括多个串联的电池串，每个电池串由多个光伏电池片串联形成；光伏优化器用于对串并联组合进行最大功率追踪；汇聚模块用于将多个光伏优化器的输出汇流。本发明通过将基板单元化，解决了纵向光照强度不均匀带来的转换效率低的问题。
一种空间太阳能电站地面演示验证平台光电转换系统

[发明专利]一种基于虚拟地标的行人惯性SLAM方法-CN202110163791.X有效
发明人：曹志国;熊智;丁一鸣;李婉玲;王铮淳;陈芷心;李晓东;李欣童;安竞轲 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟地标的行人惯性SLAM方法，属于行人导航方法技术领域。该方法首先根据惯性行人里程计输出的信息，识别出行人航迹中方的虚拟地标点，并通过匹配虚拟地标点对位置和航向进行误差补偿，再引入SLAM结构，同时构建六边形栅格概率地图和修正位置误差，实现了仅基于惯性传感器的同时构图与定位。本发明解决了仅低成本惯性传感器的行人导航系统在估计航向角时，航向角存在累计误差的问题，以较小的计算量实现了较高的定位精度。
一种基于虚拟标的行人惯性 slam 方法

[发明专利]一种基于人体四节点运动约束的行人导航定位方法-CN202010895771.7有效
发明人：李婉玲;熊智;丁一鸣;曹志国;王铮淳;李晓东;陈芷心;康骏;李欣童;安竞轲;周帅琳;王婕 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-08-31 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于人体四节点运动约束的行人导航定位方法，该方法首先根据采集的行人的IMU数据估计零速检测阈值，再根据预处理后的IMU数据解算行人的姿态、速度、位置信息，建立行人运动步态检测模型，利用估计的零速状态阈值进行零速检测，若处于零速状态，则进行零速修正，得到修正后的位置、速度，而后根据基于双足不等式约束的滤波方法对行人航向进行修正。本发明解决了变速/剧烈/快速运动下零速状态缺失时，导航系统累积误差难以抑制的问题，具有实时性好，运算量小的优势，提高了零速检测精度。
一种基于人体节点运动约束行人导航定位方法

[发明专利]空天飞行器星敏感器安装误差在线标定方法-CN202011319245.2有效
发明人：安竞轲;熊智;王融;康骏;张新睿;李婉玲;李欣童;曹志国;聂庭宇 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种空天飞行器星敏感器安装误差在线标定方法，包括：S1、建立动态标定星敏感器安装误差角模型；S2、推导星敏感器安装误差标定方法；S3、星敏感器安装误差标定方法有效性验证，及星敏感器安装误差校正。本发明仿真结果表明，利用所设计的动态辨识方法能够准确且快速地对星敏感器安装误差角进行在线标定和补偿校正，有效地提高了惯性/天文组合导航系统精度。
飞行器敏感安装误差在线标定方法

[发明专利]基于电流注入的光伏发电系统新型拓扑结构-CN202210439030.7在审
发明人： 李欣童;张逸群;段宝岩;米建伟;陈光达;樊冠恒;纪祥飞;王东旭;杜莹春 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-04-25 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H02S10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电流注入的光伏发电系统新型拓扑结构，包括光伏阵列，光伏阵列上并联连接有程控电流源，光伏阵列与程控电流源均连接电流采集模块，电流采集模块连接控制模块。该结构通过电流注入，避免了失配损耗及热点问题并使得光伏阵列的功率‑电压(P‑V)曲线呈单峰值，便于进行最大功率点追踪。
基于电流注入发电系统新型拓扑结构

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